本公開總體涉及自動自行車,特別地涉及能夠自動地且適應(yīng)性地改變傳動比的液壓自動變速自行車。更具體地,本公開涉及利用流體壓力改變這種傳動比的那些液壓自動變速自行車,并且該液壓自動變速自行車包括可以以各種結(jié)構(gòu)提供并且可以以各種方法和順序操作以提供自動和無級變速傳動比的各種液壓自動變速器。
背景技術(shù):
傳統(tǒng)的自行車在其前輪和后輪之間包括鏈輪,以允許用戶手動地改變傳動比(或簡稱為“變換檔位”)。然而,在某些情況下,當(dāng)路況變化比較快時,用戶難以變換檔位,并且即使當(dāng)用戶成功變換檔位時也難以保持適當(dāng)?shù)乃俣?。電動自行車可以在一定程度上克服這些問題。然而,電動自行車需要昂貴的傳感器來測量車輪的轉(zhuǎn)速、監(jiān)測道路的坡度等,并且也可能遭受到這種傳感器的頻繁故障影響,更不用說它們的高成本。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本公開的各種“液壓自動變速自行車”(以下簡稱為“hat自行車”)包括各種“液壓自動變速器”(以下稱為“hat”),這些液壓自動變速器可以以各種結(jié)構(gòu)提供并且可以以各種機制和順序操作。因此,這種hat自行車的用戶可以不必依靠現(xiàn)有技術(shù)的機械鏈輪來改變自行車的傳動比和速度。hat自行車還可以最小化常規(guī)機械鏈輪的故障、由于鏈條滑落或用戶褲子引起的鏈條卡住而導(dǎo)致的事故,以及污漬用戶的褲子的油斑。
本公開的液壓自動變速(hat)自行車還可以包括hat,hat又包括液壓泵。hat可以被配置為將其驅(qū)動部的所有(或至少相當(dāng)數(shù)量的)元件放置在hat的殼體內(nèi)。因此,hat自行車可以最小化由環(huán)境(例如,雨、雪或者在道路上散布的鹽)引起的對驅(qū)動部的這些元件的磨損或腐蝕,并且還可以防止污物進(jìn)入驅(qū)動部,從而最小化由此引起的故障。因為hat的驅(qū)動部的所有(或大多數(shù))元件設(shè)置在hat的殼體內(nèi),用戶還可以防止他或她的褲子接觸到驅(qū)動部的這些元件以及卡住驅(qū)動部。hat還包括由加壓流體驅(qū)動的液壓馬達(dá),加壓流體又從液壓泵的出口排放,其中這種液壓馬達(dá)的驅(qū)動部的所有(或至少相當(dāng)數(shù)量的)元件可類似地布置在hat的殼體內(nèi)。
此外,本公開的液壓自動變速(hat)自行車可以包括可以自動改變速比并且不需要用戶手動操縱的hat。因此,由于hat自行車可以響應(yīng)于操作中路況的變化而自動地并且自適應(yīng)地改變傳動比(或速比),所以不需要用戶的任何手動操縱。因為這樣的hat自行車可以自動地改變傳動比,而不需要用戶的操縱來應(yīng)對路況的這種變化,所以hat自行車可以最大限度地減少當(dāng)用戶錯過變換檔位的最佳時機并且不能騎上山時可能發(fā)生的用戶不便。
本公開的液壓自動變速(hat)自行車還包括可以提供無級變速傳動比的hat。結(jié)果,用戶不必響應(yīng)于路況變化將檔位切換到第一傳動比,然后必須隨著路況再次變化而切換到另一第二傳動比,因為hat可以自動地并且自適應(yīng)地將hat自行車切換到對于當(dāng)時的一定路況是最佳的某一傳動比,然后切換到對于新的路況也是最佳的另一傳動比。因此,用戶可以騎乘hat自行車,而不必對響應(yīng)可能一直在變的路況有所擔(dān)心。因為hat自行車提供無級變速傳動比,所以這種自行車既不必標(biāo)記或顯示固定數(shù)量的多個傳動比,也不必包括表示這種固定傳動比的列表的單獨換檔指示器。因此,用戶可以根本無需操縱這種傳動比或檔位地騎乘hat自行車。
本公開的hat自行車的液壓自動變速器(hat)可以具有非常短的反應(yīng)時間或非常短的響應(yīng)時間,因為hat被流體壓力操縱,因此能夠響應(yīng)于路況的這種變化幾乎實時地變換檔位(或改變傳動比)。應(yīng)當(dāng)理解,hat內(nèi)的流體的壓力通常與(幾乎)實時地連接到hat的管中的流體的壓力同步,只要管不包括任何閥門,或阻擋沿著所述管的壓力連通的任何部件。因此,與只有在監(jiān)控到路況之后才最多對這些路況的變化進(jìn)行電響應(yīng)的常規(guī)電自動變速器相反,本公開的hat可以利用這種流體壓力來變換檔位(或改變傳動比)并允許用戶以最佳的傳動比騎乘hat自行車,同時(幾乎)實時地響應(yīng)路況的變化。應(yīng)當(dāng)理解,幾乎沒有響應(yīng)時間的hat可以如此迅速地響應(yīng)路況、機械載荷或機械阻力的變化,而使得用戶可能感到不安或不舒服。為了避免這個問題,本公開的hat自行車可以例如通過控制沿著管的流體流動或通過阻止這種流體流動來衰減這種檔位變換(或傳動比改變)的定時或程度,從而將響應(yīng)(或反應(yīng))時間增加為超過一定閾值。
本公開的液壓自動變速器(hat)還可以包括常規(guī)的液壓泵(或馬達(dá)),或者替代地可以包括作為這種現(xiàn)有技術(shù)液壓泵(或馬達(dá))的變化或變型的液壓泵(或馬達(dá)),如下文所述。因此,可以以低成本批量生產(chǎn)包括這種hat的hat自行車,并且該hat自行車不需要任何在全新的操作機構(gòu)下操作的液壓泵(或馬達(dá))。
本公開的液壓自動變速(hat)自行車可以包括可以執(zhí)行如上文或下文所述的各種功能的hat,但是該hat可以包括可在低轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)使用的液壓泵(或馬達(dá))。特別地,這種液壓泵(或馬達(dá))可以配置為通過稍微修改或改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)液壓泵(或馬達(dá))的結(jié)構(gòu)而在低轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)操作。結(jié)果,用戶可以選擇最佳的傳動比,并且可以以可匹配他或她的身體或健康狀況的低轉(zhuǎn)速范圍(例如,600rpm、400rpm等)騎乘自行車。
通常,可以基于驅(qū)動壓力對液壓泵進(jìn)行分類,使以大約250atm(大氣壓)或超過大約250atm(大氣壓)操作的液壓泵被稱為“高壓液壓泵”,在大約125atm和大約250atm之間操作的液壓泵被稱為“中壓液壓泵”,以大約125atm或在大約125atm以下操作的液壓泵被稱為“低壓液壓泵”。在這方面,本公開的hat自行車通??梢园ㄔ谙鄬Φ偷膲毫Ψ秶鷥?nèi)操作的低壓液壓泵或中壓液壓泵。因此,由于hat的驅(qū)動部的各種元件的相對較低的摩擦,在低壓至中壓的范圍內(nèi)操作的hat可以減少能量損失,因此可以提高h(yuǎn)at自行車的驅(qū)動效率。因此,用戶可以以與他或她的身體或健康狀況相匹配并且匹配不同路況的傳動比騎乘hat自行車,而不對自行車施加過大力。因為用戶不會對自行車施加過大力,hat自行車在其驅(qū)動部中可能沒有過度摩擦,并且還可以最小化由磨損或疲勞造成的故障。在較低壓力范圍內(nèi)操作的hat自行車可以只需要較薄的外殼,從而使得hat自行車也可以以低成本制造得緊湊和輕便。
因此,本公開的液壓自動變速(hat)自行車可以包括緊湊或輕型的hat。例如,這樣的hat可以被配置為具有低于hap自行車的主體(或車架)的尺寸的特定比例(或百分比)的尺寸,或者具有低于其主體(或車架)的重量的一定比例(或百分比)的重量。相反,當(dāng)hat自行車是重型自行車時,這樣的hat自行車可以被配置為具有可以超過hat自行車的主體(或車架)的尺寸或其重量的特定比例(或百分比)的尺寸或重量。此外,hat自行車的座椅或踏板可以被配置為匹配用戶的某些身體部位,同時也要求這樣的座椅或踏板的尺寸或重量小于(或超過)hat自行車(或用戶)的一部分的尺寸或重量的特定比例(或百分比)。結(jié)果,可以制造hat自行車,以在提高驅(qū)動效率的同時使其具有與具有鏈輪的現(xiàn)有技術(shù)自行車相匹配的尺寸或重量。
盡管本公開的液壓自動變速(hat)自行車可以自動地?fù)Q擋和改變傳動比,但是這樣的hat自行車也可以被配置為在如下情形中改變傳動比,例如,[1]當(dāng)用戶提供給hat自行車的機械能的大小超過閾值時,[2]當(dāng)施加到驅(qū)動輪(例如前輪、后輪或前后輪)上的機械載荷(或阻力)超過閾值時,而與用戶對hat自行車施加的機械能無關(guān),[3]當(dāng)用戶響應(yīng)于這種機械載荷提供給hat自行車的機械能超過閾值時,而與施加到hat自行車上的這種機械阻力的大小無關(guān),或[4]當(dāng)由電池操作的電動馬達(dá)提供給流體的機械能超過閾值時。
hat自行車也可以被配置為在如下情形中改變傳動比,例如,[1]當(dāng)在hat自行車的某一部分內(nèi)的流體壓力由于用戶提供給自行車的機械能而超過閾值時,[2]當(dāng)hat自行車的某一部分內(nèi)的流體壓力由于施加在驅(qū)動輪上的機械載荷(或阻力)而超過閾值時,而與用戶對hat自行車施加的機械能無關(guān),[3]當(dāng)hat自行車的某一部分中的流體壓力由于用戶響應(yīng)于機械載荷而提供的機械能而超過閾值時,而與施加到hat自行車上的這種機械阻力的大小無關(guān),或[4]當(dāng)hat自行車的某一部分內(nèi)的流體壓力由于電池操作的電動馬達(dá)供給到流體的這種機械能而超過閾值時。
液壓自動變速器(hat)還可以包括各種機械換檔調(diào)節(jié)器,每一個機械換檔調(diào)節(jié)器可以允許用戶手動地控制機械載荷、機械能或流體壓力的上述閾值。因此,用戶可以以這樣的方式操縱換檔調(diào)節(jié)器,使得hat自行車可以在如下情形中改變傳動比:[1]當(dāng)這種機械載荷(或阻力)超過用戶選擇的一定閾值時,或[2]當(dāng)由于這種機械載荷,進(jìn)入hat(或hat內(nèi)部)的流體的壓力超過用戶選擇的一定閾值時。正確使用這種換檔調(diào)節(jié)器,用戶可以在僅提供與他或她的身體或健康狀況相匹配的一定量的機械能時,使hat自行車在斜坡上換檔。
如前段所述,本公開的hat自行車允許用戶手動地將力施加到換檔調(diào)節(jié)器上并調(diào)節(jié)這樣的閾值。作為替代,如下面將更詳細(xì)地說明的,hat自行車可以允許用戶使用電單元來控制這種換檔調(diào)節(jié)器并選擇期望的閾值,從而基于這樣的值來變換檔位。通過這種電裝置或如前段所述的手動操作,用戶可以控制換檔調(diào)節(jié)器,使得即使以年長者或年輕患者施加的少量機械能,hat自行車也可以變換檔位。此外,為了便于用戶的使用,上述電裝置可以允許用戶在騎乘hat自行車之前或之時用新值替換先前選擇的閾值。
當(dāng)這種機械能、機械載荷或壓力可能超過一定最大閾值時,或者作為替代,可能降低到一定最小閾值以下時,用戶可以替代地操縱hat自行車的上述換檔調(diào)節(jié)器來改變傳動比。因此,當(dāng)用戶想要提高他或她的強度時,用戶可以僅在載荷、能量或壓力超過最大閾值時操縱hat自行車來變換檔位。相反,當(dāng)用戶優(yōu)先想要使用hat自行車通勤時,只要這種載荷、能量或壓力保持在最小閾值以下,他或她就可以設(shè)置hat自行車來變換檔位。
本公開的液壓自動變速器(hat)還可以包括變量(或定量)液壓泵和變量(或定量)液壓馬達(dá)。當(dāng)hat的液壓泵單元包括至少一個變量液壓泵時,同一hat的液壓馬達(dá)單元可以在其中包括至少一個變量(或定量)液壓馬達(dá)。與此相反,當(dāng)hat的液壓泵單元包括至少一個定量液壓泵時,則同一hat的液壓馬達(dá)單元可以包括至少一個變量液壓馬達(dá),以便執(zhí)行這種自動或自適應(yīng)變速。這樣的hat還可以包括變量液壓泵以及變量液壓馬達(dá),從而擴大或最大化這種傳動比的范圍,其中這種范圍通常從最小傳動比跨越到最大傳動比。
本公開的液壓自動變速(hat)自行車可以包括能夠停止自行車或降低其速度的液壓制動器,例如通過阻止流體的某一(或整個)部分流入或流出液壓泵,流入或流出液壓馬達(dá)或在其它管中的流動。更具體地說,這種液壓制動器配置為完全或部分地阻止在液壓泵或馬達(dá)的上游、在它們的下游,或者在這種液壓泵或馬達(dá)的內(nèi)部的流體流動。hat自行車可以使用液壓制動器作為唯一的制動器,或者可以與常規(guī)機械制動器結(jié)合來使用液壓制動器,用戶可以可選地同時或一次一個地使用該液壓制動器和機械制動器。作為替代,hat自行車可以包括液壓制動器及機械制動器兩者,并且用戶可以以這樣的方式使用這些制動器,使得例如,[1]當(dāng)用戶首先啟動機械制動器時,液壓制動器可以與其同時地開始操作,或在一定短暫的間隙之后開始操作,或者,[2]當(dāng)用戶首先啟動液壓制動器時,機械制動器可以與其同時地開始操作,或者,在一定短暫的間隙之后開始操作。因此,用戶可以具有根據(jù)情況使用一個制動器或同時地或相繼地使用兩個制動器的選擇,從而安全有效地停止hat自行車。
本公開的液壓自動變速器(hat)可以被制造成容易結(jié)合到常規(guī)自行車中。例如,如上所述,這樣的hat可以以一定重量成形或定尺寸,每個重量可以與現(xiàn)有技術(shù)的自行車相匹配,因此可以方便地安裝在現(xiàn)有技術(shù)的自行車上。此外,hat的液壓泵單元和液壓馬達(dá)單元可以被制造成能夠?qū)嵤┰诶绗F(xiàn)有技術(shù)自行車的踏板軸和后輪的旋轉(zhuǎn)軸之間。因此,由用戶供給到踏板的機械能被傳遞到液壓泵單元的液壓泵,液壓泵可以對變量的流體加壓,并將這種流體輸送到液壓馬達(dá)單元。結(jié)果,這樣的hat可以體現(xiàn)自動和無級變速傳動比。此外,液壓泵單元(或馬達(dá)單元)可以根據(jù)其相對尺寸或結(jié)構(gòu)來代替踏板軸、后輪鏈條、齒輪、或后輪的旋轉(zhuǎn)軸。
本公開的液壓自動變速(hat)自行車可以使用可以與現(xiàn)有技術(shù)的自行車相同的踏板或踏板軸,并且還可以包括將后輪連接到踏板軸的現(xiàn)有技術(shù)的鏈輪。因此,當(dāng)hat自行車采用現(xiàn)有技術(shù)的踏板軸時,hat自行車可以[1]將液壓泵單元(或其液壓泵)的驅(qū)動軸與踏板軸直接或間接地機械聯(lián)接,或[2]直接或間接地機械地聯(lián)接液壓馬達(dá)單元(或其液壓馬達(dá))的驅(qū)動軸。當(dāng)hat自行車采用現(xiàn)有技術(shù)的鏈條(或其鏈輪)時,hat自行車可以[1]用現(xiàn)有技術(shù)鏈條(或鏈輪)將踏板軸與液壓泵單元(或其液壓泵)的驅(qū)動軸機械聯(lián)接,[2]用現(xiàn)有技術(shù)鏈條(或鏈輪)機械聯(lián)接液壓馬達(dá)單元(或其液壓馬達(dá))的驅(qū)動軸,或[3]用現(xiàn)有技術(shù)鏈條(或鏈輪)將液壓泵單元(或其液壓泵)的驅(qū)動軸與液壓馬達(dá)單元(或其液壓馬達(dá))的驅(qū)動軸機械聯(lián)接。
本公開的液壓自動變速器(hat)也可被配置為以如下方式被驅(qū)動[1]僅通過用戶提供給其踏板的機械能驅(qū)動,或[2]同時地、單獨地或一次一個地通過這樣的機械能以及由基于電池(或基于用戶操作的發(fā)電機)來操作的電動馬達(dá)提供的機械能來驅(qū)動。這種布置允許用戶以機械模式、手動驅(qū)動模式或電驅(qū)動模式驅(qū)動hat自行車,從而根據(jù)用戶需要或路況從一種模式切換到另一模式等。
本公開的液壓自動變速器(hat)還可以被制造為整體制品、半整體制品或多個部件的組件。在一個示例中,hat可以將液壓泵單元(或其液壓泵)、液壓馬達(dá)單元(或其液壓馬達(dá))和所有各種管(或這些管的至少大部分)包括在hat的蓋子內(nèi),從而提供單個整體制品。在另一示例中,hat可以將液壓泵單元(或其液壓泵)的大部分、液壓馬達(dá)單元(或其液壓馬達(dá))的大部分和管的大部分但非全部包括在hat的蓋子內(nèi),從而提供半整體制品。當(dāng)蓋子由堅固材料制成或包括堅固材料時,或者當(dāng)蓋子被以堅固結(jié)構(gòu)制成時,這些結(jié)構(gòu)提供了以機械方式保護(hù)蓋子內(nèi)容納的這些單元、馬達(dá)、泵或管免受外部沖擊或碰撞影響的益處。
因此,本公開的各種液壓自動變速(hat)自行車可以以如上文和下文所述的各種結(jié)構(gòu)提供,并且可以以如上文和下文所述的各種方法操作或使用。因此,本公開的這種hat自行車為用戶提供了各種益處或優(yōu)點,例如增強的便利性、改進(jìn)的安全性等。
本公開的液壓自動變速自行車(hat自行車)在其中包括各種液壓自動變速器(hat),以通過在其中并入各種結(jié)構(gòu)或通過以各種方式操作這樣的hat,來解決與現(xiàn)有技術(shù)自行車相關(guān)聯(lián)的各種問題或缺陷。本公開的以下部分提供了這種hat和包括這種hat的自行車的進(jìn)一步結(jié)構(gòu)、構(gòu)造這種hat和hat自行車的進(jìn)一步方法,以及使用這種hat和hat自行車的進(jìn)一步方法。
應(yīng)當(dāng)理解,本公開的液壓自動變速(hat)自行車可以以各種示例性“方面”來實施,或者可以在其中包括這些“方面”中的至少一個。還應(yīng)當(dāng)理解,這些示例性“方面”中的每一個可以體現(xiàn)在各種示例性“實施例”中,或者也可以在其中包括這些“實施例”中的至少一個。進(jìn)一步理解,這些示例性“實施例”中的每一個可以在各種“詳細(xì)示例(或簡稱為”示例“)“中實踐,或者也可以在其中包括這些”示例“中的至少一個。因此,本公開的以下部分列舉了這些示例性方面中的每一個以及它們的示例性實施例和用于每個這樣的實施例的那些示例。
在本公開的一個示例性方面a'(即,方面a')中,hat自行車可以在其中包括至少一個液壓馬達(dá)單元、至少一個液壓泵單元,和至少一個控制器單元,并且被配置為響應(yīng)于施加在這種hat的至少一部分上的外部機械載荷而自動地(或自適應(yīng)地)改變傳動比。如本文所使用的,“液壓泵(或馬達(dá))單元”在下文中統(tǒng)稱為液壓馬達(dá)單元或液壓泵單元。更具體地說,這種液壓馬達(dá)單元可以響應(yīng)于通常取決于路況的(外部)機械載荷,將容納在其中的流體加壓(直)到一定壓力(以下稱為“馬達(dá)壓力”)。
液壓泵單元可以利用由用戶向其提供的機械能將其中所含的流體加壓到超過上述馬達(dá)壓力的一定壓力(以下稱為“泵壓力”)。然后,液壓泵單元可以間接地或直接地將這種加壓流體排放到液壓馬達(dá)單元,其中液壓泵單元可以根據(jù)各種因素中的至少一種可變地控制這種加壓流體的排放量(或排放流率),這些因素例如是上述機械能、這種馬達(dá)壓力、這種泵壓力、液壓馬達(dá)單元的轉(zhuǎn)速或者與液壓馬達(dá)單元聯(lián)接的其它單元的轉(zhuǎn)速??刂破鲉卧€可以控制這種馬達(dá)壓力、這種泵壓力和液壓泵單元(或其液壓泵)的可變排放量(或流率)中的至少一個。因為液壓馬達(dá)單元然后可以以這種可變排放量從液壓泵單元吸入加壓流體,液壓馬達(dá)單元的轉(zhuǎn)速可以不同于液壓泵單元的轉(zhuǎn)速,由此液壓泵單元和液壓馬達(dá)單元可以提供這種無級變速傳動比。
在對應(yīng)于上述示例性方面a'的變體的本公開的另一示例性方面a"(即,方面a")中,hat自行車可以包括至少一個液壓馬達(dá)單元、至少一個液壓泵單元、至少一個控制器單元和至少一個hat,其中所述hat被配置為基于這種外部機械載荷、所述液壓馬達(dá)單元的轉(zhuǎn)速或與所述液壓馬達(dá)單元聯(lián)接的其它部件的轉(zhuǎn)速中的至少一個來改變傳動比。更具體地,液壓馬達(dá)單元可以將其中含有的流體加壓到馬達(dá)壓力,而液壓泵單元可以利用由用戶提供的機械能將其中容納的流體加壓到超過馬達(dá)壓力的泵壓力,然后可以將加壓流體排放到液壓馬達(dá)單元,其中液壓泵單元可以基于各種因素中的至少一種來可變地控制加壓流體的排放量(或流率),這些因素例如是上述機械能、這種馬達(dá)壓力、這種泵壓力、液壓馬達(dá)單元的轉(zhuǎn)速或與液壓馬達(dá)單元聯(lián)接的其它單元的轉(zhuǎn)速。液壓馬達(dá)單元、液壓泵單元或控制器單元被配置為直接或間接地與自行車的主體聯(lián)接。因此,液壓馬達(dá)單元可以吸入由液壓泵排放的變量流體并驅(qū)動自身,從而從液壓馬達(dá)單元的第一轉(zhuǎn)速和液壓泵單元的不同于所述第一轉(zhuǎn)速的另一第二轉(zhuǎn)速自動改變傳動比。
如本文所定義的,示例性方面a統(tǒng)稱為這樣的方面a'以及這樣的方面a",并且方面a的各種實施例如下。
在該示例性方面a的一個示例性實施例a-1中,hat或其液壓泵(或馬達(dá))單元可以被配置為與用戶的重量、hat自行車的車架的重量成比例的輕型hat(或單元)或重型hat(或單元)。在一個示例中,hat或其液壓泵(或馬達(dá))單元可以被配置為重[1]小于約13kg、11kg、9kg、7kg、5kg或3kg,或[2]小于所述hat自行車的車架重量的約160%、140%、120%、100%、90%、80%、70%、60%、50%、40%或30%。當(dāng)車架由輕金屬或輕質(zhì)復(fù)合材料制成或包含輕金屬或輕質(zhì)復(fù)合材料時,hat或其液壓泵(或馬達(dá))單元的重量可以小于hat自行車的車架的重量的約230%、210%、190%、170%、150%、130%、110%或90%。hat或其液壓泵(或馬達(dá))單元的重量的其它細(xì)節(jié)也可以與本公開的其它方面的各種實施例類似或相同。
在該示例性方面a的另一示例性實施例a-2中,hat或其液壓泵(或馬達(dá))單元可以與用戶或hat自行車的車架的尺寸(例如,長度或高度)成比例地被配置為大型變速器(或單元)、中型變速器(或單元)或小型變速器(或單元)。例如,液壓泵(或馬達(dá))單元的驅(qū)動部可以具有可小于約33cm、30cm、27cm、24cm、21cm、18cm、15cm或12cm的尺寸,或者當(dāng)將hat或其液壓泵(或馬達(dá))設(shè)置為小型變速器(或單元)時,可以替代地具有可小于約13cm、11cm、9cm、7cm或5cm的較小尺寸。當(dāng)液壓泵(馬達(dá))單元可以包括葉片泵(或馬達(dá))時,葉片泵(或馬達(dá))的轉(zhuǎn)子的直徑可以小于約32cm、29cm、26cm、23cm、20cm、17cm、14cm、11cm或8cm。然而,當(dāng)液壓泵(或馬達(dá))單元可以包括活塞泵(或馬達(dá))時,其驅(qū)動部(即其活塞)的位移可以小于約32cm、29cm、26cm、23cm、20cm、17cm、14cm、11cm或8cm。此外,當(dāng)液壓泵(或馬達(dá))單元包括輕型葉片泵(或馬達(dá))或輕型活塞泵(或馬達(dá))時,其驅(qū)動部的直徑或位移可以小于約12cm、10cm、8cm、6cm或4cm。
在上述段落中可以理解,液壓泵(或馬達(dá))單元及其液壓泵(或馬達(dá))的尺寸可以根據(jù)其安裝方位而對應(yīng)于其長度或高度,因此所述尺寸可對應(yīng)于液壓泵(或馬達(dá))的長軸。此外,hat、其液壓泵(或馬達(dá))單元或其液壓泵(或馬達(dá))的厚度可以小于hat自行車的座椅的寬度的約130%、110%、90%、70%或50%。hat、其液壓泵(或馬達(dá))單元或其液壓泵(或馬達(dá))的厚度可以替代地小于hat自行車的踏板之間最大距離的約150%、130%、110%、100%、90%、80%、70%或60%。hat或其液壓泵(或馬達(dá))單元的這種尺寸、長度、高度或厚度的細(xì)節(jié)可以與本公開的其它方面的各種實施例類似或相同。
在該示例性方面a的另一示例性實施例a-3中,hat或其液壓泵(或馬達(dá))單元可以被配置為具有與用戶的體質(zhì)成比例或與由各種路況施加的機械載荷成比例的各種流量(或流率)。另外,基于此,hat或其液壓泵(或馬達(dá))單元可以分為高容量hat(或單元)、中等容量hat(或單元)或低容量hat(或單元)。
作為替代,根據(jù)可能由路況施加的或可能由用戶的身體狀況確定的機械載荷,hat或其液壓泵(或馬達(dá))單元可以分為高容量比hat(或單元)、中等容量比hat(或單元)或低容量比hat(或單元)。如本文所使用的,“容量比”被定義為液壓馬達(dá)單元(或其液壓馬達(dá))的吸入(或排放)流體量與液壓泵單元(或其液壓泵)的吸入(或排放)流體量之間的比率。當(dāng)液壓泵(或馬達(dá))可以是變量型時,也可以計算最大容量(或容量比)和最小容量(或容量比)。例如,hat或其液壓泵(或馬達(dá))單元被配置為具有這樣的容量比,其可以小于約10.0,或者更具體地小于約5.0,約4.0,約3.0,在約2.0和約1.0之間,在約0.5和約1.0之間,在約0.2和約0.5之間,在約0.1和0.2之間,等等。根據(jù)用戶的需要,hat自行車還可以將其液壓泵單元(或其液壓泵)或其液壓馬達(dá)單元(或其液壓馬達(dá))配置為具有相對較大的容量。
在該示例性方面a的另一示例性實施例a-4中,包括這種hat中的一個的hat可以包括能夠根據(jù)機械載荷或用戶提供的機械能以高速度、中等速度或低速度旋轉(zhuǎn)的液壓泵(或馬達(dá))單元或其驅(qū)動部。在一個示例中,這樣的液壓泵(或馬達(dá))單元或其驅(qū)動部可以在極高速騎行中以大約600rpm的速度旋轉(zhuǎn),在高速騎行中以大約200rpm、300rpm、400rpm或500rpm的速度旋轉(zhuǎn),在正常騎行中以大約60rpm和200rpm之間的速度旋轉(zhuǎn),等等。
在該示例性方面a的另一示例性實施例a-5中,根據(jù)這種hat(或單元)內(nèi)的流體的壓力或從這樣的hat(或單元)排出的流體的壓力,hat或其液壓泵(或馬達(dá))單元可以分為高壓hat(或單元)、中壓hat(或單元)或低壓hat(或單元),所述壓力可以根據(jù)這樣的機械載荷、這樣的機械能、用戶重量等來確定。例如,hat或其液壓泵(或馬達(dá))單元可以在可以小于約130atm、約110atm、約90atm或約70atm的壓力范圍內(nèi)操作。
在該示例性方面a的另一示例性實施例a-6中,包括這種hat中的一個的hat可以利用由用戶提供的機械能或從電動馬達(dá)提供的機械能來操作。更具體地,當(dāng)hat可以包括控制器單元時,其換檔調(diào)節(jié)器可以由用戶提供的機械能(例如,由用戶手動提供)或機械能(例如,通過電動馬達(dá)從電池提供)來操縱。此外,用戶可以用用戶提供給踏板的機械能來操作hat自行車。當(dāng)hat自行車包括電動馬達(dá)和電池時,用戶可以利用這樣的機械能來操作hat自行車,以及利用從基于電池操作的電動馬達(dá)提供的機械能來操作hat自行車。為此,hat自行車可以包括至少一個開關(guān),其允許用戶選擇“手動驅(qū)動模式”和“電驅(qū)動模式”中的一種,并允許用戶從一種模式切換到另一種模式。
在該示例性方面a的另一示例性實施例a-7中,具有hat的hat自行車可以包括可以與電動馬達(dá)和電池一起工作的巡航控制器。因此,當(dāng)用戶厭倦人力旋轉(zhuǎn)踏板以向其提供機械能時,或者當(dāng)用戶不能保持上坡以保持期望速度時,用戶可以從手動驅(qū)動模式切換到電驅(qū)動模式,在這種電驅(qū)動模式下,電動馬達(dá)驅(qū)動hat自行車而不需要用戶的機械能。為此,巡航控制器可以包括可以打開或關(guān)閉巡航控制器的巡航開關(guān)、用戶可用以選擇驅(qū)動速度的速度設(shè)定開關(guān)、用戶可用以調(diào)節(jié)速度的復(fù)位開關(guān)等。
在該示例性方面a的另一示例性實施例a-8中,當(dāng)包括這種hat中的一個的hat自行車包括電池和電動馬達(dá)時,自行車可以包括現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)電機、現(xiàn)有技術(shù)的二次電池等。因此,當(dāng)電池是可充電電池時,hat自行車可以在用戶騎乘自行車時提供電流或電壓來對電池充電。此外,自行車可以利用來自發(fā)電機或可充電電池的電能來控制控制器單元的各種閥、活塞或開關(guān),如上下文所述。應(yīng)當(dāng)理解,可充電電池可以包括用戶可用以接通或斷開這樣的電池的第一開關(guān),用戶可用以將他或她提供的機械能的一定部分提供給電池的第二開關(guān),等等。
在該示例性方面a的另一示例性實施例a-9中,包括上述hat之一的hat自行車可以包括“前進(jìn)離合器”。可以理解,當(dāng)用戶可以在不包括任何前進(jìn)離合器的hat自行車中沿前進(jìn)方向旋轉(zhuǎn)踏板(即,“前進(jìn)旋轉(zhuǎn)”)時,流體在液壓泵中通過由用戶供給并流向液壓馬達(dá)的機械能加壓。因此,hat自行車可以沿前進(jìn)方向移動。然而,當(dāng)用戶以相反的后退方向旋轉(zhuǎn)踏板(即“后退旋轉(zhuǎn)”)時,流體可能不會沿后退方向移動,并且因此,hat自行車根本不會移動。相反,當(dāng)用戶在具有前進(jìn)離合器的hat自行車中沿后退方向旋轉(zhuǎn)踏板時,這種前進(jìn)離合器可以防止機械能被輸送到液壓泵,因此可以允許用戶沿前進(jìn)方向移動hat自行車。這種前進(jìn)離合器可以被實施到hat自行車的各種位置,其中典型的位置示例可以包括液壓泵的驅(qū)動軸、液壓馬達(dá)的驅(qū)動軸等。
這種前進(jìn)離合器也可以被實施到hat自行車的其它位置。在一個示例中,hat自行車可以在自行車的各種(流體)管的一個中或沿著自行車的各種(流體)管的一個包括至少一個閥,其中這種閥可以允許流體沿一個方向流動,但是可以防止流體沿相反方向流動,并且這些閥的示例可以包括單向閥、止回閥等。因此,這樣的閥可以用作如上所述的前進(jìn)離合器。通常,這樣的閥可以被實施到液壓泵單元(或其液壓泵)的入口或出口中、液壓馬達(dá)單元(或其液壓馬達(dá))的入口或出口中等,并且用作前述前進(jìn)離合器。
在該示例性方面a的另一示例性實施例a-10中,具有上述hat之一的hat自行車可以在自行車的各種位置中包括至少一個液壓制動器并利用該制動器減慢或停止自行車。在一個示例中,hat自行車可以沿著各種流體管中的至少一個、在液壓泵單元(或其液壓泵)的入口(或出口)中、液壓馬達(dá)單元(或其液壓馬達(dá))的入口(或出口)中等來實施至少一個閥,并且可以利用這樣的閥作為液壓制動器,其中這種閥的示例可以包括截止閥、旋塞閥或能夠調(diào)節(jié)或阻擋流體從中流過的其它控制閥。在另一個示例中,hat自行車可以以其它裝置實現(xiàn)這種制動,并將這種裝置用作液壓制動器,使得例如hat自行車可以通過從管、從液壓泵(或馬達(dá))單元或從液壓泵(或馬達(dá))快速地將加壓流體旁通到流體箱,從而快速降低hat的任何部分中的流體壓力并且可以快速減慢或停止其自身。
應(yīng)當(dāng)理解,在上述實施例中描述的幾乎所有的各種閥都是開關(guān)閥或切斷閥,這些閥通??梢栽诖蜷_位置和關(guān)閉位置之間切換,并且其可以[1]允許流體從中流過或者[2]停止這種流體流動。相反,hat自行車可以替代地采用各種現(xiàn)有技術(shù)的控制閥而不是這種開關(guān)閥或切斷閥,并利用這種控制閥作為液壓制動器,使得控制閥可以調(diào)節(jié)(或控制)在其中通過的流率,其中這種控制閥的示例可以包括蝶閥、針閥或可以不僅在打開或關(guān)閉位置而且在至少一個中間位置操作的其它常規(guī)的閥。hat自行車還可以通過不僅使用現(xiàn)有技術(shù)的機械制動器而且使用上述液壓制動器來增強制動。hat自行車也可以[1]操縱機械和液壓制動器以彼此同時工作(例如,當(dāng)用戶向這種制動器之一提供機械能時,另一制動器也同時開始工作),或[2]操縱這種機械和液壓制動器中的一個先行工作,然后操縱另一個這樣的制動器在一段時間后開始工作。此外,hat自行車可以配置這種制動器同時或順序工作,但是以這樣的方式使得[1]這些制動器均可以施加相同或相似量的機械能,以減慢或停止hat自行車,或[2]這些制動器之一首先開始以第一量的機械能操作,然后這些制動器中的另一個開始以大于第一量的第二量的機械能操作。
在該示例性方面a的另一示例性實施例a-11中,hat的液壓泵(或馬達(dá))單元可以采用各種類型的常規(guī)泵(或馬達(dá)),例如葉片泵(或馬達(dá))、齒輪泵(或馬達(dá))、活塞泵(或馬達(dá))、螺旋泵(或馬達(dá))等。液壓泵單元和液壓馬達(dá)單元可以包括相同或相似類型的泵和馬達(dá),以使得例如[1]液壓泵單元可以包括葉片泵,而液壓馬達(dá)單元可以包括葉片馬達(dá),[2]液壓泵單元可以包括齒輪泵,而液壓馬達(dá)單元可以包括齒輪馬達(dá),[3]液壓泵單元可以包括變量葉片泵,而液壓馬達(dá)單元可以包括定量葉片泵等。相反,液壓泵單元和液壓馬達(dá)單元可以包括不同類型的泵和馬達(dá),使得例如液壓泵單元可以包括活塞泵,而液壓馬達(dá)單元可以包括齒輪馬達(dá)。
在該示例性方面a的另一示例性實施例a-12中,液壓泵單元和液壓馬達(dá)單元中的至少一個可以包括至少一個變量泵或各種類型的馬達(dá)。結(jié)果,液壓泵單元和液壓馬達(dá)單元可以分別包括變量液壓泵和變量液壓馬達(dá)。相反,液壓泵單元可以包括變量液壓泵,而液壓馬達(dá)單元可以包括定量液壓馬達(dá)。作為替代,液壓泵單元可以包括定量液壓泵,而液壓馬達(dá)單元可以包括變量液壓馬達(dá)。
示例性方面a的上述示例性實施例a-1至a-12中的每一個的其它結(jié)構(gòu)或操作細(xì)節(jié)可以與該方面a的其它示例性實施例類似或相同,或者與下面提供的本公開的其它方面的其它相關(guān)示例性實施例類似或相同。
在本公開的另一示例性方面b'(即,方面b')中,hat自行車可以包括至少一個液壓馬達(dá)單元、至少一個液壓泵單元和至少一個控制器單元,從而響應(yīng)于由外部路況施加的機械載荷自動改變傳動比。更具體地,液壓馬達(dá)單元可以包括至少一個變量(或定量)液壓馬達(dá),其中的每一個液壓馬達(dá)可以將機械能施加到容納在其中的流體上,并且響應(yīng)于機械載荷將流體加壓到馬達(dá)壓力。液壓泵單元可以包括至少一個變量液壓泵,其可被配置為將機械能施加到容納在其中的流體上、將流體加壓到可能超過馬達(dá)壓力的泵壓力,然后將加壓流體排放到液壓馬達(dá),其中可以基于機械載荷、馬達(dá)壓力或機械能來操縱或改變從液壓泵單元排放的流體量(即,排放量)。hat(或用戶)可以向控制器單元提供至少一個(控制)設(shè)定點,其中控制器單元可以基于該設(shè)定點以及基于機械載荷、馬達(dá)壓力、由用戶施加的機械能、泵壓力、液壓馬達(dá)單元的轉(zhuǎn)速(或其驅(qū)動部的轉(zhuǎn)速),或者聯(lián)接到液壓馬達(dá)單元的其它部件的轉(zhuǎn)速、液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速(或其驅(qū)動部的轉(zhuǎn)速)以及設(shè)定點中的至少一個來改變這樣的排放量。因此,液壓馬達(dá)單元可以以從液壓泵單元排放的可變排放量的量吸入流體,并且可以如上所述對流體加壓,由此液壓泵單元和液壓馬達(dá)單元的這種不同的轉(zhuǎn)速可以實施這種自動變速器(例如,自動傳動比改變)。
在作為上述方面b"的變型或修改的本公開的另一示例性方面b"(即,方面b")中,hat自行車可以包括至少一個液壓馬達(dá)單元、至少一個液壓泵單元和至少一個控制器單元,從而響應(yīng)于由外部路況施加的機械載荷、液壓馬達(dá)單元(或其驅(qū)動部)的轉(zhuǎn)速和與液壓馬達(dá)單元聯(lián)接的另一部件的轉(zhuǎn)速中的至少一個自動改變傳動比。更具體地,這種液壓馬達(dá)單元可以包括至少一個液壓馬達(dá),其中液壓馬達(dá)可以響應(yīng)于這種機械載荷而將容納在其中的流體加壓到馬達(dá)壓力。液壓泵單元可以包括至少一個變量液壓泵,該液壓泵可以利用用戶提供的機械能將容納在其中的流體加壓到超過馬達(dá)壓力的泵壓力,并且可以將加壓流體排放到液壓馬達(dá),其中這種加壓流體的排放量可以是可變的,并且取決于機械載荷、馬達(dá)壓力、機械能、液壓馬達(dá)單元(或其液壓馬達(dá))的轉(zhuǎn)速、與液壓馬達(dá)單元(或其液壓馬達(dá))聯(lián)接的另一部件的轉(zhuǎn)速等中的至少一個??刂破鲉卧梢跃哂衅?控制)設(shè)定點,并且可以基于機械載荷、馬達(dá)壓力、機械能、泵壓力、液壓馬達(dá)單元(或其液壓馬達(dá))的轉(zhuǎn)速和與液壓馬達(dá)單元(或其液壓馬達(dá))聯(lián)接的另一部件的轉(zhuǎn)速以及設(shè)定點中的至少一個來控制該排放量。此外,液壓馬達(dá)單元、液壓泵單元和控制器單元中的至少一個可以直接或間接地與hat自行車的主體聯(lián)接。因此,液壓馬達(dá)單元可以吸入變量的加壓流體,并且操作自身,從而由于液壓馬達(dá)單元和液壓泵單元的不同轉(zhuǎn)速而實現(xiàn)這種自動檔位變換。
如本文所定義,示例性方面b統(tǒng)稱為這樣的方面b'以及這樣的方面b",并且這樣的方面b的各種實施例如下。
在該示例性方面b的一個示例性實施例b-1中,包括這種hat之一的hat自行車可以設(shè)置上述控制器單元,使得用戶不可以調(diào)節(jié)或改變(控制)設(shè)定點(例如,不可調(diào)節(jié)的控制設(shè)定點)或使得用戶可以調(diào)節(jié)這樣的(控制)設(shè)定點(例如,可調(diào)的控制設(shè)定點)。在該示例性方面b的另一示例性實施例b-2中,液壓泵(馬達(dá))單元、其液壓泵(或馬達(dá))或hat可以與用戶或hat自行車的車架的的重量成比例地配置為輕型單元(或hat)、常規(guī)重量單元(或hat)或重型單元(或hat),如上所述。
在該示例性方面b的另一示例性實施例b-3中,液壓泵(或馬達(dá))單元、液壓泵(或馬達(dá))或hat可以被配置為具有尺寸(例如,其長度或高度),以與用戶或hat自行車的車架的尺寸(例如,長度或高度)成比例地形成大尺寸單元(或hat)、中等尺寸單元(或hat)或小尺寸單元(或hat)。例如,液壓泵(或馬達(dá))單元、其液壓泵(或馬達(dá))或hat可以以示例性方面a的示例性實施例a-2中所例示的一定尺寸或百分比來成形或定尺寸。替代地,在該示例性方面b的另一示例性實施例b-4中,液壓泵(或馬達(dá))單元、液壓泵(或馬達(dá))或hat可以基于用戶的各種身體狀況或由路況施加的機械載荷來限定內(nèi)部或外部體積,其可分為高容量單元(或hat)、中等容量單元(或hat)或低容量單元(或hat)。作為替代,液壓泵(或馬達(dá))單元、液壓泵(或馬達(dá))或hat可以被分為高容量比單元(或hat)、中等容量比單元(或hat)或低容量比單元(或hat)。
在該示例性方面b的另一示例性實施例b-5中,包括上述hat之一的hat自行車可以將其液壓泵(或馬達(dá))單元的驅(qū)動部、其液壓泵(或馬達(dá))的驅(qū)動部或者其hat的驅(qū)動部配置為基于由用戶提供的這種機械能、由路況施加的這種機械載荷等以高速、中等速度或者低速旋轉(zhuǎn)。例如,液壓泵(或馬達(dá))單元的轉(zhuǎn)速、液壓泵(或馬達(dá))的轉(zhuǎn)速或hat的轉(zhuǎn)速可以與示例性方面a的實施例a-4中例示的類似或相同。替代地,在該示例性方面b的另一示例性實施例b-6中,包括這些各種hat之一的hat自行車可以將液壓泵(或馬達(dá))單元、液壓泵(或馬達(dá))或hat配置為基于這種單元(或hat)內(nèi)的流體壓力或從該單元(或hat)排出的流體壓力、用戶的重量、這種機械能或這種機械載荷而作為高壓單元(或hat)、中壓單元(或hat)或低壓單元(或hat)操作。
在該示例性方面b的另一示例性實施例b-7中,hat自行車及其hat可以被配置為利用由用戶提供的機械能或者通過電動馬達(dá)從至少一個電池供給的機械能來操作,這樣的hat自行車或其hat的進(jìn)一步細(xì)節(jié)可以與示例性方面a的實施例a-6中例示的類似或相同。替代地,在該示例性方面b的另一示例性實施例b-8中,包括上述hat之一的hat自行車可以包括“巡航控制器”及電動馬達(dá)和電池,其中這種hat及其巡航控制器的進(jìn)一步細(xì)節(jié)可以與示例性方面a的實施例a-7中例示的類似或相同。作為替代,在該示例性方面b的另一示例性實施例b-9中,包括這些各種hat之一的hat自行車可以包括電動馬達(dá)和電池,或者也可以包括發(fā)電機或可充電電池。
在該示例性方面b的另一示例性實施例b-10中,包括hat之一的hat自行車也可以包括如先前在示例性方面a的實施例a-9中例示的機械前進(jìn)離合器或液壓前進(jìn)離合器之一。替代地,在該示例性方面b的另一示例性實施例b-11中,包括這種hat之一的hat自行車可以包括在各種管中或者在上述單元或泵(或馬達(dá))的各種入口(或出口)中的至少一個液壓制動器,從而減慢或停止hat自行車。
在該示例性方面b的另一示例性實施例b-12中,液壓泵(或馬達(dá))單元可以包括各種類型的泵(或馬達(dá)),這些泵(或馬達(dá))的進(jìn)一步細(xì)節(jié)可以與示例性方面a的示例性實施例a-11類似或相同。此外,該示例性方面b的該示例性實施例(以及其它實施例)的hat自行車或其hat可包括在其液壓泵(或馬達(dá))單元中的至少一個變量泵(或馬達(dá))。
示例性方面b的上述示例性實施例b-1至b-12中的每一個的其它結(jié)構(gòu)或操作細(xì)節(jié)可以與該方面b的其它示例性實施例類似或相同,或與上文提供的或?qū)⒃谙挛闹刑峁┑谋竟_的其它方面的其它相關(guān)示例性實施例類似或相同。
在本公開的另一示例性方面c'(即,方面c')中,hat可以包括至少一個液壓泵、至少一個液壓馬達(dá)和至少一個控制器單元,并且可以根據(jù)從外部施加的機械載荷自動改變其傳動比。更具體地,液壓馬達(dá)可以根據(jù)外部機械載荷將其中容納的流體加壓到馬達(dá)壓力。液壓泵可以是變量葉片泵、變量齒輪泵或變量活塞泵之一,其中每個泵可以改變其驅(qū)動容積,使得例如其中容納的流體量、吸入到其中的流體量或從中排放的流體量可以變化等。液壓泵可以利用機械能將其中所含的流體加壓直至泵壓力(其超過馬達(dá)壓力),然后將加壓流體排放到液壓馬達(dá)??刂破鲉卧梢远x(控制)設(shè)定點,并且基于機械載荷、馬達(dá)壓力、機械能、泵壓力、液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速或與液壓馬達(dá)聯(lián)接的另一部件的轉(zhuǎn)速中的至少一個以及基于所述控制設(shè)定點,來操縱(或調(diào)節(jié))液壓泵的這種驅(qū)動容積,從而操縱(或改變)來自液壓泵的排放量。結(jié)果,液壓馬達(dá)吸入變量的加壓流體,并以與液壓泵的轉(zhuǎn)速可能不同的轉(zhuǎn)速驅(qū)動(或旋轉(zhuǎn))自身,從而自動改變傳動比。
在作為上述方面c'的變型或修改的本公開的另一示例性方面c"(即,方面c")中,hat自行車可以包括至少一個液壓泵、至少一個液壓馬達(dá)和至少一個控制器單元,其中hat自行車的hat可以基于從環(huán)境(例如外部路況)施加的機械載荷、其液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速或與液壓馬達(dá)聯(lián)接的另一部件的轉(zhuǎn)速中的至少一個自動變換其傳動比。更具體地,液壓馬達(dá)可以根據(jù)機械載荷將其中容納的流體加壓至馬達(dá)壓力。液壓泵可以是變量葉片泵、變量齒輪泵或變量活塞泵,每個泵都具有可變化的驅(qū)動容積。液壓泵可以利用用戶提供的機械能將其中容納的流體加壓至超過馬達(dá)壓力的泵壓力,并將這種加壓壓力排放到液壓馬達(dá)??刂破鲉卧梢韵薅?控制)設(shè)定點,并且可以基于機械載荷、馬達(dá)(或泵)壓力、能量、液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速或與液壓馬達(dá)聯(lián)接的另一部件的轉(zhuǎn)速中的至少一個,以及基于控制設(shè)定點,來改變液壓泵的驅(qū)動容積,從而可變地控制液壓泵的排放量。液壓馬達(dá)、液壓泵和控制器單元也可以直接或間接地與hat自行車的主體聯(lián)接。因此,液壓馬達(dá)可以吸入來自液壓泵的變化量(或流量)的加壓流體并驅(qū)動自身,并且液壓馬達(dá)(或單元)的轉(zhuǎn)速可以變得與液壓泵(或單元)的轉(zhuǎn)速不同,從而在用戶駕駛hat自行車時自動改變傳動比。
如本文所定義,示例性方面c統(tǒng)稱為這樣的方面c'以及這樣的方面c",并且這樣的方面c的各種實施例如下。
在該示例性方面c的一個示例性實施例c-1中,控制器單元可以不允許用戶改變其(控制)設(shè)定點(即,不變的或恒定的控制設(shè)定點),或者可以允許用戶改變這樣的(控制)設(shè)定點(即可變控制設(shè)定點)。替代地,在該示例性方面c的另一示例性實施例c-2中,hat自行車可以將液壓泵、液壓馬達(dá)或hat與用戶的重量、hat自行車的車架的重量等成比例地配置為輕型泵、馬達(dá)或hat,中型泵、馬達(dá)或hat,或重型泵、馬達(dá)或hat。
在該示例性方面c的另一示例性實施例c-3中,hat自行車可以將其液壓泵(或馬達(dá))或hat配置為具有與用戶或hat自行車的車架的尺寸(例如,長度或高度)成比例的尺寸或作為用戶或車架的這種尺寸的百分比的尺寸(例如,長度或高度),諸如大尺寸泵(或馬達(dá))或hat,中等尺寸泵(或馬達(dá))或hat,或小尺寸泵(或馬達(dá))或hat。替代地,在該示例性方面c的另一示例性實施例c-4中,hat自行車可以將其液壓泵(或馬達(dá))或其hat配置為具有與用戶的尺寸(例如,長度或高度)或由路況施加的機械載荷成比例的內(nèi)部或外部體積,例如大容量(或大容量比)泵(或馬達(dá))或hat,中等容量(或中等容量比)泵(或馬達(dá))或hat,或小容量(或小容量比)泵(或馬達(dá))或hat。
在該示例性方面c的另一示例性實施例c-5中,hat自行車可以基于通過機械能或機械載荷獲得的這種泵(或馬達(dá))或hat的轉(zhuǎn)速將其液壓泵(或馬達(dá))或其hat配置為高速泵(或馬達(dá))或hat、中速泵(或馬達(dá))或hat,或低速泵(或馬達(dá))或hat。替代地,在該示例性方面c的另一示例性實施例c-6中,hat自行車可以基于其中所含流體的壓力、或從液壓泵(或馬達(dá))單元、從液壓泵(或馬達(dá))或從hat排放的流體的壓力、用戶的重量、機械能或機械載荷,將其液壓泵(或馬達(dá))或其hat配置為高壓泵(或馬達(dá))或hat、中壓泵(或馬達(dá))或hat,或低壓泵(或馬達(dá))或hat。
在該示例性方面c的另一示例性實施例c-7中,hat可以被配置為利用由用戶提供的機械能或利用基于電池操作的馬達(dá)提供的機械能來操作。具有hat的hat自行車可以類似地利用由用戶提供的機械能或者利用基于電池操作的馬達(dá)提供的機械能進(jìn)行操作。作為替代,在該示例性方面c的另一示例性實施例c-8中,具有hat的hat自行車可以包括巡航控制器以及其電動馬達(dá)及電池。替代地,在該示例性方面c的另一示例性實施例c-9中,具有hat的hat自行車還可以包括電動馬達(dá)和電池,以及可選的發(fā)電機或可充電電池。
在該示例性方面c的另一示例性實施例c-10中,具有hat的hat自行車可以包括至少一個前進(jìn)離合器??蛇x地,在該示例性方面c的另一示例性實施例c-11中,具有hat的hat自行車可以包括結(jié)合到其各個區(qū)域或位置的至少一個液壓制動器,以在操作期間減慢或停止自行車。
在該示例性方面c的另一示例性實施例c-12中,hat可以在其液壓泵(或馬達(dá))單元中包括各種泵(或馬達(dá))。替代地,在該示例性方面c的另一示例性實施例c-13中,hat的液壓泵單元或液壓馬達(dá)單元可以包括至少一個變量泵或馬達(dá)。
在本公開的另一示例性方面d'(即,方面d')中,hat自行車的hat可以包括至少一個葉片泵、至少一個液壓馬達(dá)和至少一個控制器單元,并且可以基于施加到其上的外部機械載荷中的至少一個自動地改變傳動比。更具體地,液壓馬達(dá)可以根據(jù)外部機械載荷將其中容納的流體加壓到馬達(dá)壓力。葉片泵可以包括外凸輪環(huán)和驅(qū)動軸,并且可以包括設(shè)置在外凸輪環(huán)內(nèi)圍繞驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)并且可移動的轉(zhuǎn)子。葉片泵可以利用用戶提供的機械能將其中所含的流體加壓到超過馬達(dá)壓力的泵壓力,并以與外凸輪環(huán)和轉(zhuǎn)子之間的容量相對應(yīng)的量向液壓馬達(dá)排放加壓流體??刂破鲉卧梢韵薅?控制)設(shè)定點,并且可以基于機械載荷、馬達(dá)(或泵)壓力、機械能和葉片馬達(dá)的轉(zhuǎn)速中的至少一個以及基于控制設(shè)定點,通過操縱外凸輪環(huán)的中心和葉片泵的驅(qū)動軸之間的距離,而改變?nèi)~片泵的排放量。因此,液壓馬達(dá)可以吸入從葉片泵排放的流體,并且基于液壓泵單元的轉(zhuǎn)速和液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速之間的差來自動改變傳動比,其中液壓馬達(dá)可以是另一個葉片馬達(dá)或是不同類型。
在作為上述方面d'的變型或修改的本公開的另一示例性方面d"(即,方面d")中,hat自行車的hat可以包括至少一個葉片泵、至少一個液壓馬達(dá)和至少一個控制器單元,并可基于施加在其上的外部機械載荷、液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速和與液壓馬達(dá)聯(lián)接的另一部件的轉(zhuǎn)速中的至少一個自動改變傳動比。特別地,液壓馬達(dá)可以根據(jù)外部機械載荷將其中容納的流體加壓到馬達(dá)壓力。葉片泵可以包括外凸輪環(huán)和驅(qū)動軸,并且可以包括設(shè)置在外凸輪環(huán)內(nèi)圍繞驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)并且可移動的轉(zhuǎn)子。葉片泵可以利用用戶提供的機械能將其中所含的流體加壓到超過馬達(dá)壓力的泵壓力,并以與外凸輪環(huán)和轉(zhuǎn)子之間的容量相對應(yīng)的量向液壓馬達(dá)排放加壓流體。控制器單元可以限定(控制)設(shè)定點,并且可以基于機械載荷、馬達(dá)(或泵)壓力、機械能、葉片馬達(dá)的轉(zhuǎn)速和與液壓馬達(dá)聯(lián)接的至少一個部件的轉(zhuǎn)速,以及基于該控制設(shè)定點,通過操縱外凸輪環(huán)與葉片泵的驅(qū)動軸之間的距離,來改變?nèi)~片泵的排放量。此外,液壓馬達(dá)、葉片泵和控制器單元中的至少一個可以直接或間接地聯(lián)接到hat自行車的車架。因此,液壓馬達(dá)可以吸入從葉片泵排放的流體,并且基于液壓泵單元的轉(zhuǎn)速和液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速之間的差來自動改變傳動比,其中液壓馬達(dá)可以是另一個葉片馬達(dá)或是不同類型的。
如本文所定義的,示例性方面d統(tǒng)指這樣的方面d'以及這樣的方面d",并且這樣的方面d的各種實施例如下。
在該示例性方面d的一個示例性實施例d-1中,控制器單元可以不允許用戶改變其(控制)設(shè)定點(即,不變的或恒定的控制設(shè)定點),或者可以允許用戶改變這樣的(控制)設(shè)定點(即可變控制設(shè)定點)。替代地,在該示例性方面d的另一示例性實施例d-2中,hat自行車可以將葉片泵、液壓馬達(dá)或hat與用戶的重量、hat自行車的車架的重量等成比例地配置為輕型泵、馬達(dá)或hat,中型泵、馬達(dá)或hat,或重型泵、馬達(dá)或hat。
在該示例性方面d的另一示例性實施例d-3中,hat自行車可以將其葉片泵、其液壓馬達(dá)或hat配置為具有與用戶或hat自行車的車架的尺寸(例如,長度或高度)成比例的尺寸(例如,長度或高度)或作為用戶或車架的這種尺寸的百分比的尺寸(例如,長度或高度),例如大尺寸泵、馬達(dá)或hat,中等尺寸泵、馬達(dá)或hat,或者小尺寸泵、馬達(dá)或hat。
在該示例性方面d的另一示例性實施例d-4中,hat自行車可以將其葉片泵、其液壓馬達(dá)或其hat配置為具有與用戶的尺寸(例如,長度或高度)或由路況施加的機械載荷成比例的內(nèi)部或外部體積,例如大容量(或大容量比)泵、馬達(dá)或hat,中等容量(或中等容量比)泵、馬達(dá)或hat,或小容量(或小容量比)泵、馬達(dá)或hat。替代地,在該示例性方面d的另一示例性實施例d-5中,hat自行車可以基于通過機械能或機械載荷獲得的這種泵、馬達(dá)或hat的轉(zhuǎn)速,將其葉片泵、馬達(dá)或其hat配置為高速泵、馬達(dá)或hat,中速泵、馬達(dá)或hat,或低速泵、馬達(dá)或hat。
在該示例性方面d的另一示例性實施例d-6中,hat自行車可以基于容納在泵、馬達(dá)或hat中的流體的壓力、從這種泵、馬達(dá)或hat排放的流體的壓力、用戶或車架的重量、機械能或機械載荷,將其葉片泵、馬達(dá)或其hat配置為高壓泵、馬達(dá)或hat,中壓泵、馬達(dá)或hat,或低壓泵、馬達(dá)或hat。替代地,在該示例性方面d的另一示例性實施例d-7中,hat可以被配置為利用由用戶提供的機械能或利用基于電池或發(fā)電機操作的電動馬達(dá)提供的機械能來操作。具有hat的hat自行車還可以利用由用戶提供的機械能或者利用基于電池或發(fā)電機操作的電動馬達(dá)提供的機械能進(jìn)行操作。
在該示例性方面d的另一示例性實施例d-8中,hat可以被配置為利用由用戶提供的機械能或利用基于電池操作的電動馬達(dá)提供的機械能來操作。具有hat和巡航控制器的hat自行車可以類似地利用用戶提供的機械能或者利用基于電池操作的電動馬達(dá)提供的機械能進(jìn)行操作。在該示例性方面d的替代方案和另一示例性實施例d-9中,具有hat的hat自行車可以包括巡航控制器及其電動馬達(dá)和電池。
在該示例性方面d的另一示例性實施例d-10中,包括該各種hat之一的hat自行車可以包括各種前進(jìn)離合器。替代地,在該示例性方面d的另一示例性實施例d-11中,包括該各種hat之一的hat自行車可以包括至少一個機械或液壓制動器,以減慢或停止hat自行車,其中這樣的制動器可以包括在沿著流體路徑的不同位置,如上所例示的。
在該示例性方面d的另一示例性實施例d-12中,hat的液壓泵(或馬達(dá))單元可以包括如上所例示的各種泵(或馬達(dá))。替代地,在該示例性方面d的另一示例性實施例d-13中,hat的至少一個液壓泵(或馬達(dá))單元可以包括變量泵(或馬達(dá))。
在本公開的另一示例性方面e'(即,方面e')中,hat自行車可以包括至少一個液壓泵單元、至少一個液壓馬達(dá)單元和至少一個控制器單元,并且可以響應(yīng)于施加在其上的外部機械載荷自動地改變傳動比。更具體地,液壓馬達(dá)單元可以基于外部機械載荷將其中容納的流體加壓到馬達(dá)壓力,并且將加壓流體排放到液壓馬達(dá),其中排放量被稱為馬達(dá)排放量。液壓泵單元還可以利用由用戶提供的機械能將其中容納的流體加壓直至超過馬達(dá)壓力的泵壓力,并將加壓流體排放到液壓馬達(dá)單元,其中排放量被稱為泵排放量??刂破鲉卧梢钥刂岂R達(dá)(或泵)壓力、馬達(dá)排放量和泵排放量中的至少一個。液壓馬達(dá)單元和液壓泵單元中的至少一個可以基于機械載荷、馬達(dá)(或泵)壓力、機械能、液壓馬達(dá)單元的驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速、與液壓馬達(dá)單元聯(lián)接的另一部件的轉(zhuǎn)速、液壓泵單元的驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速及與液壓泵單元聯(lián)接的另一部件的轉(zhuǎn)速中的至少一個,而可變地調(diào)節(jié)其排放量。因此,液壓馬達(dá)單元的轉(zhuǎn)速可能變得與液壓泵單元的轉(zhuǎn)速不同,并且hat自行車可以基于液壓馬達(dá)和泵單元的排放量自動改變傳動比。
作為上述方面e'的變型的本公開的另一示例性方面e"(即,方面e"),hat自行車可以包括至少一個液壓泵單元、至少一個液壓馬達(dá)單元和至少一個控制器單元,并且可基于外部機械載荷、液壓馬達(dá)單元的驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速、與液壓馬達(dá)單元聯(lián)接的另一部件的轉(zhuǎn)速等中的至少一個,自動地改變傳動比。
更具體地,液壓馬達(dá)單元可以響應(yīng)于機械載荷而將其中容納的流體加壓到馬達(dá)壓力,并且以對應(yīng)于馬達(dá)排放量的量排放加壓流體。液壓泵單元還可以利用由用戶提供的機械能將容納在其中的流體加壓至超過馬達(dá)壓力的泵壓力,并且以對應(yīng)于泵排放量的量將加壓流體排放到液壓馬達(dá)單元。在另一個示例中,控制器單元可以控制馬達(dá)(或泵)壓力、馬達(dá)排放量和泵排放量中的至少一個。液壓馬達(dá)單元和液壓泵單元中的至少一個可以基于機械載荷、馬達(dá)(或泵)壓力、機械能、液壓馬達(dá)單元的驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速、與液壓馬達(dá)單元聯(lián)接的另一部件的轉(zhuǎn)速、液壓泵單元的驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速和與液壓泵單元聯(lián)接的另一部件的轉(zhuǎn)速中的至少一個,而可變地調(diào)節(jié)其排放量。更具體地,液壓馬達(dá)單元、液壓泵單元和控制器單元可以間接或直接地與hat自行車的車架聯(lián)接。因此,液壓馬達(dá)單元的轉(zhuǎn)速可能變得與液壓泵單元的轉(zhuǎn)速不同,并且hat自行車可以基于液壓馬達(dá)單元和液壓泵單元的排放量,自動地改變傳動比。
如本文所定義,示例性方面e統(tǒng)稱為這樣的方面e'以及這樣的方面e",并且這樣的方面e的各種實施例如下。
在該示例性方面e的一個示例性實施例e-1中,hat自行車可以基于用戶或hat自行車的車架的重量,將其液壓泵(或馬達(dá))單元、其液壓泵(或馬達(dá))或其hat配置為輕型單元、泵(或馬達(dá))或hat,常規(guī)重量單元、泵(或馬達(dá))或hat,或者重型單元、泵(或馬達(dá))或hat,如上所述。在該示例性方面e的另一示例性實施例e-2中,hat自行車可以基于用戶或hat自行車的車架的尺寸(例如,長度或高度)或作為其百分比,將其液壓泵(或馬達(dá))單元、其液壓泵(或馬達(dá))或其hat配置為大尺寸單元、泵(或馬達(dá))或hat,中等尺寸單元、泵(或馬達(dá))或hat,或小尺寸單元、泵(或馬達(dá))或hat。在該示例性方面e的另一示例性實施例e-3中,hat自行車可以基于用戶的各種身體狀況或路況施加的機械載荷,將其液壓泵(或馬達(dá))單元、其液壓泵(或馬達(dá))或其hat配置為大容量單元、泵(或馬達(dá))或hat,中等容量單元、泵(或馬達(dá))或hat,或低容量單元、泵(或馬達(dá))或hat。作為替代,液壓泵(或馬達(dá))單元、液壓泵(或馬達(dá))或hat可以替代地分為高容量比單元、泵(或馬達(dá))或hat,中等容量比單元、泵(或馬達(dá))或hat,或低容量比單元、泵(或馬達(dá))或hat。
在該示例性方面e的另一示例性實施例e-4中,hat自行車可以基于用戶提供的這種機械能、由路況施加的這種機械載荷等,將其液壓泵(或馬達(dá))單元、其液壓泵(或馬達(dá))或其hat配置為以高速、中等速度或低速旋轉(zhuǎn)。替代地,在該示例性方面e的另一示例性實施例e-5中,hat自行車可以基于這種單元、泵(或馬達(dá))或hat內(nèi)的流體壓力,從單元、泵(或馬達(dá))或hat排出的流體壓力、用戶的重量、這樣的機械能或這種機械載荷,將其液壓泵(或馬達(dá))單元、其液壓泵(或馬達(dá))或其hat配置為作為高壓單元、泵(或馬達(dá))或hat,中壓單元、泵(或馬達(dá))或hat,或低壓單元、泵(或馬達(dá))或hat操作。
在該示例性方面e的另一示例性實施例e-6中,包括這種hat的hat自行車可以被配置為利用由用戶提供的機械能或者利用基于電池或發(fā)電機操作的至少一個電動馬達(dá)提供的機械能來操作。在該示例性方面e的另一示例性實施例e-7中,包括上述hat之一的hat自行車可以包括巡航控制器以及電動馬達(dá)和電池。替代地,在該示例性方面e的另一示例性實施例e-8中,包括該各種hat之一的hat自行車可以包括電動馬達(dá)和電池,或者還可以包括發(fā)電機或可充電電池。
在該示例性方面e的另一示例性實施例e-9中,包括hat之一的hat自行車可以包括各種機械或液壓前進(jìn)離合器之一。在該示例性方面e的另一示例性實施例e-10中,包括各種hat中的一種的hat自行車可以通過將至少一個液壓制動器并入到各種管中或上述單元或泵(或馬達(dá))的各種入口(或出口)中,而減慢或停止自身。在該示例性方面e的另一示例性實施例e-11中,hat自行車的hat可以包括液壓泵(或馬達(dá))單元中的各種類型的泵(或馬達(dá))中的至少一個。在該示例性方面e的另一示例性實施例e-12中,液壓泵(或馬達(dá))單元可以包括至少一個變量泵(或馬達(dá))。
在本公開的另一示例性方面f'(即,方面f')中,hat自行車的hat可以包括至少一個液壓泵、至少一個液壓馬達(dá)和至少一個控制器單元,并且可以響應(yīng)于施加到hat自行車上的外部機械載荷而自動改變傳動比。更具體地,液壓馬達(dá)可以基于機械載荷將容納在其中的流體加壓到馬達(dá)壓力。液壓泵可以限定內(nèi)部驅(qū)動容積,通過以用戶提供的機械能來操作其驅(qū)動部分而將其中容納的流體加壓至泵壓力(其超過馬達(dá)壓力),并且將加壓流體以對應(yīng)于驅(qū)動容積(也可以對應(yīng)于上述泵排放量)的量排放到液壓馬達(dá)單元。控制器單元可以通過與機械載荷、馬達(dá)(或泵)壓力、機械能、液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速或與液壓馬達(dá)聯(lián)接的另一部件的轉(zhuǎn)速中的至少一個同步而執(zhí)行相對于液壓泵(或馬達(dá))的驅(qū)動部的線性(或平移)運動、曲線運動或旋轉(zhuǎn)運動中的至少一個,控制來自液壓泵(或馬達(dá))的驅(qū)動容積或排放量。由于液壓馬達(dá)可能會吸入從液壓泵排放的加壓流體,因此液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速可能變得與液壓泵的轉(zhuǎn)速不同,并且hat自行車可以自動改變傳動比。
在作為上述方面f'的變體的本公開的另一示例性方面f"(即,方面f")中,hat自行車的hat可以包括至少一個液壓泵、至少一個液壓馬達(dá)和至少一個控制器單元,并可基于由外部源(例如路況)施加的機械載荷、液壓馬達(dá)的驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速和與液壓馬達(dá)聯(lián)接的另一部件的轉(zhuǎn)速中的至少一個,自動地改變傳動比。更具體地,液壓馬達(dá)可以響應(yīng)于機械載荷而將其中容納的流體加壓到馬達(dá)壓力。液壓泵可以限定內(nèi)部驅(qū)動容積,通過以用戶提供的機械能來操作其驅(qū)動部而將其中所含的流體加壓直至泵壓力(其超過馬達(dá)壓力),以及以對應(yīng)于驅(qū)動容積(也可以對應(yīng)于上述泵排放量)的量將加壓流體排放到液壓馬達(dá)單元??刂破鲉卧梢酝ㄟ^執(zhí)行與機械載荷、馬達(dá)(或泵)壓力、機械能、液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速或與液壓馬達(dá)聯(lián)接的另一部件的轉(zhuǎn)速中的至少一個同步的相對于液壓馬達(dá)(或泵)的驅(qū)動部分的線性運動、曲線運動或旋轉(zhuǎn)運動中的至少一個,控制來自液壓泵(或馬達(dá))的驅(qū)動容積或排放量。液壓馬達(dá)、液壓泵或控制器單元可以直接或間接地與hat自行車的車架聯(lián)接。因此,液壓馬達(dá)可以吸入從液壓泵排放的加壓流體,并且液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速可能變得與液壓泵的轉(zhuǎn)速不同。因此,hat自行車可以自動改變傳動比。
如本文所定義,示例性方面f統(tǒng)稱為這樣的方面f'以及這樣的方面f",并且這樣的方面f的各種實施例如下。
在該示例性方面f的一個示例性實施例f-1中,hat自行車可以設(shè)置上述控制器單元,使得用戶不可以調(diào)節(jié)或改變(控制)設(shè)定點(例如,不可調(diào)節(jié)的控制設(shè)定點),或者使得用戶可以調(diào)節(jié)(控制)設(shè)定點(例如,可調(diào)控制設(shè)定點)。在該示例性方面f的另一示例性實施例f-2中,hat自行車可以基于用戶或hat自行車的車架的重量,將液壓泵(或馬達(dá))或hat配置為輕型泵、馬達(dá)或hat,常規(guī)重量泵、馬達(dá)或hat,或者重型泵、馬達(dá)或hat。在該示例性方面f的另一示例性實施例f-3中,hat自行車可以基于用戶的尺寸(例如,長度或高度)或者h(yuǎn)at自行車的車架的尺寸,或者基于它們之間的百分比,將液壓泵(或馬達(dá))或hat配置為具有一定尺寸(例如長度、高度或?qū)挾?,例如大尺寸泵、馬達(dá)或hat,中等尺寸泵、馬達(dá)或hat,或小尺寸泵、馬達(dá)或hat。
在該示例性方面f的另一示例性實施例f-4中,hat自行車可以將液壓泵(或馬達(dá))或hat配置為限定內(nèi)部或外部體積,其可以基于用戶的各種身體狀況或由路況施加的機械載荷分為高容量泵、馬達(dá)或hat,中等容量泵、馬達(dá)或hat,或低容量泵、馬達(dá)或hat。作為替代,液壓泵(或馬達(dá))或hat可分為高容量比泵、馬達(dá)或hat,中等容量比泵、馬達(dá)或hat,或低容量比泵、馬達(dá)或hat。在該示例性方面f的另一示例性實施例f-5中,hat自行車可以基于由用戶提供的這種機械能或者由路況施加的這種機械載荷,將液壓泵(或馬達(dá))或hat的這種驅(qū)動部配置為以高速、中等速度或低速旋轉(zhuǎn)。
在該示例性方面f的另一示例性實施例f-6中,hat自行車可以基于這種泵、馬達(dá)或hat內(nèi)的流體壓力、從泵、馬達(dá)或hat排出的流體壓力、用戶的重量、這樣的機械能或這種機械載荷,將液壓泵(或馬達(dá))或hat配置為作為高壓泵、馬達(dá)或hat,中等壓力泵、馬達(dá)或hat,或低壓泵、馬達(dá)或hat操作。在該示例性方面f的另一示例性實施例f-7中,hat可以利用由用戶提供的機械能或利用基于電池或發(fā)電機操作的至少一個電動馬達(dá)提供的機械能來操作。此外,包括上述hat之一的hat自行車也可以利用來自用戶的機械能或來自電動馬達(dá)的機械能來操作。
在該示例性方面f的另一示例性實施例f-8中,hat可以利用用戶提供的機械能或者利用基于電池操作的至少一個電動馬達(dá)提供的機械能來操作。此外,包括這種hat之一的hat自行車可以利用這些能量中的至少一種能量來操作。在該示例性方面f的另一示例性實施例f-9中,包括上述hat之一的hat自行車可以包括巡航控制器以及電動馬達(dá)和電池。
在該示例性方面f的另一示例性實施例f-10中,包括hat之一的hat自行車可以包括各種機械或液壓前進(jìn)離合器之一。在該示例性方面f的另一示例性實施例f-11中,包括各種hat之一的hat自行車可以通過將至少一個液壓制動器并入在各種位置中,例如并入在這些管之一中、并入在這種泵(或馬達(dá))的各種入口(或出口)中等,來減慢或停止自身。
在該示例性方面f的另一示例性實施例f-12中,hat自行車可以包括各種類型的泵中的至少一種以及各種類型的馬達(dá)中的至少一種,以作為其液壓泵及其液壓馬達(dá)。在該示例性方面f的另一示例性實施例f-13中,液壓泵和液壓馬達(dá)中的至少一個可以包括至少一個變量泵或馬達(dá)。
這些示例性方面a至f的這些hat自行車或其hat的其它結(jié)構(gòu)或操作細(xì)節(jié)可以與相同方面的其它示例性實施例的這些hat自行車或hat或者不同方面的其它示例性實施例的hat自行車或hat類似或相同。這些示例性方面a至f的這些hat自行車或其hat的這些結(jié)構(gòu)或操作的變型或修改可進(jìn)一步與以上描述或下面將要說明的其它示例性方面的這些hat自行車或其hat類似或相同。此外,這些示例性方面a至f的這些hat自行車或其hat的這些結(jié)構(gòu)或操作的至少一部分可以替代以上描述的或下面將要說明的其它示例性方面的這些hat自行車或其hat的至少另一部分,可以被所述至少另一部分替代,可以組合到所述至少另一部分中,或可以與所述至少另一部分一起使用。
在本公開的另一示例性方面h'(即,方面h')中,如上所述,hat自行車可以包括至少一個車架和至少一個hat。所述車架可成形和定尺寸為與至少一個前輪和至少一個后輪聯(lián)接,其中所述前輪圍繞其旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),其中所述后輪圍繞其旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),并且其中所述車架還可以包括至少兩個踏板,所述踏板可以由用戶圍繞其旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。hat可以包括至少一個液壓泵、至少一個液壓馬達(dá)和至少一個控制器單元,并且可以響應(yīng)于外部機械載荷自動改變傳動比。更具體地,液壓馬達(dá)可以包括驅(qū)動軸和驅(qū)動部,其中馬達(dá)驅(qū)動部可以通過基于機械載荷圍繞馬達(dá)驅(qū)動部的軸旋轉(zhuǎn),將容納在液壓馬達(dá)中的流體加壓直到馬達(dá)壓力,并且其中所述液壓馬達(dá)可以以馬達(dá)排放量的量排放加壓流體。液壓泵可以包括驅(qū)動軸和驅(qū)動部,其中泵驅(qū)動部可以通過利用用戶提供的機械能或者利用基于電池操作的電動馬達(dá)提供的機械能而圍繞泵驅(qū)動部的軸旋轉(zhuǎn),將容納在液壓泵中的流體加壓直到泵壓力(超過馬達(dá)壓力),并且可以以作為泵排放量的量將加壓流體排放到液壓馬達(dá)。控制器單元可以控制馬達(dá)壓力、泵壓力或從液壓泵或從液壓馬達(dá)排放的排放量。液壓馬達(dá)或液壓泵可以基于機械載荷、馬達(dá)(或泵)壓力、機械能、液壓馬達(dá)的驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速中的至少一個,可變地調(diào)節(jié)其排放量。因此,液壓馬達(dá)可以吸入從液壓泵排放的加壓流體,并且液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速可以變得與液壓泵的轉(zhuǎn)速不同。因此,hat自行車可以自動改變傳動比。
在作為上述方面h'的變型的本公開的另一示例性方面h"(即,方面h")中,hat自行車還可以包括至少一個車架和各種hat中的至少一個,如上所述或?qū)⒃谙挛闹忻枋龅?。車架可以成形和定尺寸為與至少一個前輪和至少一個后輪聯(lián)接,其中前輪圍繞其旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),其中后輪圍繞其旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),其中車架還可以包括至少兩個踏板,所述踏板可以響應(yīng)于用戶提供給其的機械能而圍繞其旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),并且其中前輪和后輪的旋轉(zhuǎn)軸之一可以對應(yīng)于hat自行車的驅(qū)動軸。此外,hat可以通過響應(yīng)于機械載荷而可變地調(diào)節(jié)hat自行車的驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速,來改變傳動比,并且可以包括在其中可以并入hat容量的至少50%的蓋子。
如本文所定義,示例性方面h統(tǒng)稱為這樣的方面h'以及這樣的方面h",并且這樣的方面h的各種實施例如下。
在該示例性方面h的一個示例性實施例h-1中,hat可以包括至少一個蓋子,其中這種蓋子可以在其中包括或包含液壓泵容量的至少50%、液壓泵的長軸的至少50%、液壓馬達(dá)的容量的至少50%或液壓馬達(dá)的長軸的至少50%,從而保護(hù)液壓泵或液壓馬達(dá)免受外部沖擊或碰撞的影響。在一個示例中,蓋子的長度可以小于車架的長軸的大約75%。hat可以在其中包括多個管,其中蓋可以在其中包括這種管的總內(nèi)部或外部體積的至少50%、這種管的總長度的至少50%等等,從而保護(hù)這些管免受外部沖擊或碰撞的影響。蓋子還可以包括液壓泵(或馬達(dá))的至少大部分(或整個部分),從而保護(hù)液壓泵(或馬達(dá))免受外部沖擊或碰撞的影響。
hat可以包括至少一個液壓泵和至少一個液壓馬達(dá),其中液壓馬達(dá)可以限定驅(qū)動軸并且包括馬達(dá)驅(qū)動部。馬達(dá)驅(qū)動部可以圍繞其驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn),以將容納在其中的流體加壓至馬達(dá)壓力,并且響應(yīng)于機械載荷以馬達(dá)排放量的量從其排放流體。液壓泵可以限定泵驅(qū)動軸并且包括泵驅(qū)動部,其中泵驅(qū)動部可以響應(yīng)于機械能而圍繞泵驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn),同時將其中容納的流體加壓到超過馬達(dá)壓力的泵壓力,并且其中泵驅(qū)動部可以以泵排放量的量將流體排放到液壓馬達(dá)。液壓馬達(dá)和液壓泵中的至少一個可以基于機械載荷、馬達(dá)(或泵)壓力、機械能和液壓馬達(dá)驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速中的至少一個,可變地調(diào)節(jié)其排放量。然后,hat可以基于液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速和液壓泵的另一轉(zhuǎn)速之差來自動改變這種傳動比,而該轉(zhuǎn)速及該另一轉(zhuǎn)速又可以由馬達(dá)排放量和泵排放量確定。
液壓泵可以是葉片泵、齒輪泵或活塞泵,而液壓馬達(dá)可以是葉片馬達(dá)、齒輪馬達(dá)或活塞馬達(dá)。液壓泵也可以是變量液壓泵,并且液壓馬達(dá)可以是定量液壓馬達(dá)或變量液壓馬達(dá)中的一個。反之,液壓泵可以是定量液壓泵或變量液壓泵中的一個,而液壓馬達(dá)可以是變量液壓馬達(dá)。液壓泵和液壓馬達(dá)可以在hat自行車的車架的長軸的方向上對準(zhǔn),或者可以替代地橫向于車架的長軸對準(zhǔn)。hat可以包括至少一個控制器單元,其基于機械載荷、馬達(dá)(或泵)壓力、機械能、液壓馬達(dá)的驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速中的至少一個,控制馬達(dá)壓力、泵壓力或從液壓泵或液壓馬達(dá)排放的排放量。因此,用戶可以操縱控制器單元以手動地控制液壓馬達(dá)(或泵)的排放量或這種自動檔位切換(或變換)的范圍。
在該示例性方面h的一個示例性實施例h-2中,hat自行車可以將液壓泵的驅(qū)動軸配置為踏板軸,其中hat自行車可以包括將液壓馬達(dá)的驅(qū)動軸與后輪的旋轉(zhuǎn)軸機械聯(lián)接的至少一個鏈條。在該示例性方面h的另一示例性實施例h-3中,hat自行車可以將液壓馬達(dá)的驅(qū)動軸配置為后輪的旋轉(zhuǎn)軸,其中hat自行車可以包括將液壓泵的驅(qū)動軸與踏板軸機械聯(lián)接的至少一個鏈條。
在該示例性方面h的另一示例性實施例h-4中,hat自行車可以將其hat配置為具有可以小于hat自行車的車架的長度的大約50%、60%、70%、80%、90%或100%的長度。在該示例性方面h的另一示例性實施例h-5中,hat自行車也可以配置為具有可以小于從前輪的旋轉(zhuǎn)軸到后輪的旋轉(zhuǎn)軸的距離的大約50%、60%、70%、80%、90%或100%的長度。
在該示例性方面h的另一示例性實施例h-6中,控制器單元可以限定至少一個(控制)設(shè)定點,并且可以基于該(控制)設(shè)定點以及基于機械載荷、馬達(dá)(或泵)壓力和機械能中的至少一個,可變地控制從液壓泵(或馬達(dá))排放的排放量。hat自行車還可以允許用戶在需要時調(diào)節(jié)(控制)設(shè)定點。
該示例性方面h的各種液壓泵、液壓馬達(dá)或hat中的每一個可以被配置為具有各自可以與上述的或?qū)⒃谙挛闹羞M(jìn)行說明的其它示例性方面類似或相同的重量、尺寸(例如,高度、長度或?qū)挾?、內(nèi)部(或外部)體積、轉(zhuǎn)速、驅(qū)動(或排放)量、內(nèi)部壓力或從其排放的流體的壓力。此外,各種類型的這種液壓泵或液壓馬達(dá)(包括至少一個變量泵(或馬達(dá)),包括換檔調(diào)節(jié)器或換檔調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)或操作機構(gòu))可以與上述的或下面將要說明的其它示例性方面類似或相同。該方面h的各種hat自行車還可以包括至少一個這樣的前進(jìn)離合器或這樣的液壓制動器,其中這種自行車可以利用用戶提供的機械能或者利用基于電池操作的電動馬達(dá)提供的機械能來操作。
在本公開的另一示例性方面i'(即,方面i')中,hat自行車可以包括至少一個車架和至少一個這樣的hat。車架可以成形和定尺寸為與至少一個前輪和至少一個后輪聯(lián)接,其中前輪可圍繞其旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),其中后輪可圍繞其旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),并且其中車架還可以包括至少兩個踏板,所述踏板可以由用戶圍繞其旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。hat可以包括至少一個液壓泵、至少一個液壓馬達(dá)和至少一個控制器單元,并且可以響應(yīng)于外部機械載荷自動改變傳動比。更具體地,液壓馬達(dá)可以響應(yīng)于機械載荷而將容納在其中的流體加壓直到馬達(dá)壓力。液壓泵可以包括驅(qū)動部和驅(qū)動容積,其中液壓泵可以利用用戶提供的機械能或者利用基于電池操作的電動馬達(dá)提供的機械能來操作驅(qū)動部,同時將容納在其中的流體加壓到泵壓力(其超過馬達(dá)壓力),并且其中液壓泵可以以泵驅(qū)動容積的量將加壓流體排放到液壓馬達(dá)??刂破鲉卧梢酝ㄟ^執(zhí)行與機械載荷、馬達(dá)(或泵)壓力和機械能中的至少一個同步的相對于液壓泵(或馬達(dá))的驅(qū)動部的線性運動、曲線運動或旋轉(zhuǎn)運動中的至少一個,控制來自液壓泵(或馬達(dá))的驅(qū)動容積或排放量。因為液壓馬達(dá)可以吸入從液壓泵排放的變量的加壓流體,液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速可以變得與液壓泵的轉(zhuǎn)速不同,并且hat自行車可以自動改變傳動比。
在作為上述方面i'的變型的本公開的另一示例性方面i"(即,方面i")中,hat自行車可以包括如上所述的或者將在下文中描述的至少一個車架和各種hat中的至少一個。車架可以成形和定尺寸為與至少一個前輪和至少一個后輪聯(lián)接,其中前輪可圍繞其旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),其中后輪可圍繞其旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),其中車架可以包括至少兩個踏板,所述踏板可以基于由用戶提供給其的機械能圍繞其旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。hat可以包括至少一個液壓泵、至少一個液壓馬達(dá)和至少一個控制器單元,并且還可以響應(yīng)于外部機械載荷而自動地改變傳動比。更具體地,液壓馬達(dá)可以包括馬達(dá)驅(qū)動軸和馬達(dá)驅(qū)動部。馬達(dá)驅(qū)動部可以響應(yīng)于機械載荷通過圍繞馬達(dá)軸旋轉(zhuǎn)而將容納在其中的流體加壓到馬達(dá)壓力,并且可以以馬達(dá)排放量的量排放加壓流體。液壓泵可以包括泵驅(qū)動軸和泵驅(qū)動部,其中泵驅(qū)動部可以利用用戶提供的機械能圍繞馬達(dá)驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn),同時將容納在其中的流體加壓到泵壓力(其超過馬達(dá)壓力),并且可以以泵驅(qū)動容積的量將加壓流體排放到液壓馬達(dá)。控制器單元可以控制馬達(dá)壓力、泵壓力或從液壓泵或液壓馬達(dá)排放的排放量。液壓馬達(dá)或液壓泵可以基于機械載荷、馬達(dá)(或泵)壓力、機械能和馬達(dá)驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速中的至少一個,可變地調(diào)節(jié)其排放量。因此,液壓馬達(dá)可以吸入從液壓泵排放的加壓流體,并且液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速可以變得與液壓泵的轉(zhuǎn)速不同。因此,hat自行車可以自動改變傳動比。
如本文所定義,一個示例性方面i統(tǒng)指這樣的方面i'以及這樣的方面i",并且這樣的方面i的各種實施例如下。在一個示例中,hat可以包括至少一個蓋子,其中這樣的蓋子可以在其中包括或包含液壓泵的體積的至少50%、液壓泵的的長軸的至少50%、液壓馬達(dá)的體積的至少50%,或液壓馬達(dá)的長軸的至少50%,從而保護(hù)液壓泵或液壓馬達(dá)免受外部沖擊或碰撞的影響。在另一個示例中,hat可以在其中包括多個管,其中所述蓋子可以在其中包括這些管的總內(nèi)部或外部體積的至少50%、這些管的總長度的至少50%等,從而保護(hù)這些管免受外部沖擊或碰撞的影響。此外,hat的長度可以小于車架的長度的約75%,或者小于前輪的旋轉(zhuǎn)軸和后輪的旋轉(zhuǎn)軸之間的距離的大約75%??刂破鲉卧梢韵薅?控制)設(shè)定點,并且可以基于機械載荷、馬達(dá)(或泵)壓力和機械能中的至少一個,可變地控制從液壓泵(或馬達(dá))排放的流體的排放量。hat自行車還可以允許用戶手動調(diào)節(jié)(控制)設(shè)定點。
在該示例性方面i的一個示例性實施例i-1中,hat可以包括與示例性方面h的蓋子類似或相同的至少一個蓋子。在該示例性方面i的另一示例性實施例i-2中,hat自行車可以將液壓泵的驅(qū)動軸(即,泵驅(qū)動軸)配置為與示例性方面h的這樣的軸類似或相同。在該示例性方面i的另一示例性實施例i-3中,hat自行車可以將液壓馬達(dá)的驅(qū)動軸(即,馬達(dá)驅(qū)動軸)配置為與示例性方面h類似或相同。在該示例性方面i的另一示例性實施例i-4中,hat自行車可以將hat的長度配置為車架的長度的一定百分比,與示例性方面h的示例性實施例h-4類似或相同。在該示例性方面i的另一示例性實施例i-5中,hat自行車可以將hat的長度配置為前輪的驅(qū)動軸和后輪的驅(qū)動軸之間的距離的一定百分比,與示例性方面h的實施例h-5類似或相同。
在該示例性方面i的另一示例性實施例i-6中,hat自行車的控制器單元可以具有(控制)設(shè)定點,并且還可以基于該設(shè)定點以及基于機械載荷、馬達(dá)(或泵)壓力和機械能中的至少一個,可變地控制液壓泵(或馬達(dá))的排放量??刂破鲉卧梢栽试S用戶手動地或電動地調(diào)節(jié)(控制)設(shè)定點。
該示例性方面i的各種液壓泵、液壓馬達(dá)或hat中的每一個可以被配置為具有各自可以與上述的或?qū)⒃谙旅嬲f明的其它示例性方面類似或相同的重量、尺寸(例如,高度、長度或?qū)挾?、內(nèi)部(或外部)體積、轉(zhuǎn)速、驅(qū)動(或排放)量、其中的壓力或從其排放的流體的壓力。各種類型的該液壓泵或液壓馬達(dá)(包括至少一個變量泵(或馬達(dá)),包括換檔調(diào)節(jié)器或這種換檔調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)或操作機構(gòu))可以與上述或下面將要說明的其它示例性方面類似或相同。該方面i的各種hat自行車還可以包括至少一個這種前進(jìn)離合器,和至少一個這種液壓制動器,其中這種自行車可以利用用戶提供的機械能或者利用基于電池操作的電動馬達(dá)提供的機械能來操作。
在本公開的另一示例性方面j(即,方面j)中,hat自行車可以包括如上所述的或者將在下文中描述的至少一個車架和各種hat中的至少一個。車架可以成形和定尺寸為與至少一個前輪和至少一個后輪聯(lián)接,其中前輪可圍繞其旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),并且其中后輪可圍繞其旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。hat自行車也可以成形或定尺寸為接收可以接收用戶提供的機械能或者可以接收由基于電池操作的電動馬達(dá)提供的機械能的踏板軸。此外,hat自行車可以限定可以是前輪的旋轉(zhuǎn)軸和后輪的另一個旋轉(zhuǎn)軸之一的驅(qū)動軸。hat可以響應(yīng)外部機械載荷通過利用機械能改變其驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速來自動改變傳動比。hat自行車還可以包括至少一個蓋子,該至少一個蓋子可以在其中包括或包含hat的內(nèi)部或外部體積的至少一半、hat的長軸的長度的至少一半等,或者該至少一個蓋子可具有可以小于hat自行車的車架的長軸的大約50%、60%、70%、80%、90%或100%的長度。
在該示例性方面j的一個示例性實施例j-1中,hat自行車的hat可以包括至少一個液壓泵和至少一個液壓馬達(dá),其中液壓馬達(dá)可以包括驅(qū)動軸(即,馬達(dá)驅(qū)動軸)和驅(qū)動部(即馬達(dá)驅(qū)動部)。馬達(dá)驅(qū)動部可以響應(yīng)于機械載荷圍繞馬達(dá)驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn),由此馬達(dá)驅(qū)動部可以將容納在其中的流體加壓到馬達(dá)壓力,并且以一定量(即,馬達(dá)排放量)排放加壓流體。液壓泵可以包括驅(qū)動軸(即,泵驅(qū)動軸)和驅(qū)動部(即,泵驅(qū)動部)。泵驅(qū)動部可以響應(yīng)于由用戶提供的機械能(或由基于電池操作的馬達(dá)提供的機械能)而圍繞泵驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn),由此這樣的泵驅(qū)動部可以將其中容納的流體加壓到泵壓力(其超過馬達(dá)壓力),并且可以以一定量(即,泵排放量)將加壓流體排放到液壓馬達(dá)。此外,液壓馬達(dá)和液壓泵中的至少一個可以基于機械載荷、馬達(dá)(或泵)壓力、機械能和液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速中的至少一個,分別可變地調(diào)節(jié)其馬達(dá)排放量或泵排放量。因此,hat可以通過操縱液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速和液壓泵的另一轉(zhuǎn)速來自動改變傳動比,其中這樣的轉(zhuǎn)速可以由馬達(dá)(或泵)的排放量確定。
在該示例性方面j的另一示例性實施例j-2中,hat自行車的hat還可以包括至少一個控制器單元,該控制器單元可以基于機械載荷、泵(或馬達(dá))壓力、機械能和液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速中的至少一個,可變地操縱馬達(dá)(或泵)壓力、泵排放量和馬達(dá)排放量中的至少一個。
該示例性方面j的各種液壓泵、液壓馬達(dá)或hat中的每一個可以被配置為具有各自可以與上述的或?qū)⒃谙旅嬲f明的其它示例性方面類似或相同的重量、尺寸(例如,高度、長度或?qū)挾?、內(nèi)部(或外部)體積、轉(zhuǎn)速、驅(qū)動(或排放)量、其中的壓力或從其排放的流體的壓力。各種類型的這種液壓泵或液壓馬達(dá)(包括至少一個變量泵或馬達(dá),包括換檔調(diào)節(jié)器或這種換檔調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)或操作機構(gòu))也可以與上述的或下面將要說明的其它示例性方面類似或相同。該方面j的各種hat自行車可以包括至少一個前進(jìn)離合器,和至少一個液壓制動器,其中這種hat自行車可以利用用戶提供的機械能或者利用基于電池操作的電動馬達(dá)提供的機械能來操作。
在本公開的另一示例性方面k(即,方面k)中,hat自行車的hat可以包括至少一個液壓泵、至少一個液壓馬達(dá)和至少一個控制器單元,并且可以響應(yīng)于施加到其上的外部機械載荷自動地改變傳動比。液壓馬達(dá)可以響應(yīng)于機械載荷而將容納在其中的流體加壓到馬達(dá)壓力。液壓泵可以利用由用戶提供的機械能將其中所含的流體加壓到泵壓力(其超過馬達(dá)壓力),并且可將這種加壓流體排放到液壓馬達(dá)。更具體地,液壓泵可以被配置為具有可變的驅(qū)動容積(即,泵驅(qū)動容積),并且可以將變量的加壓流體(即,泵排放量)排放到液壓馬達(dá)。控制器單元可以限定可由用戶調(diào)節(jié)的(控制)設(shè)定點,并且可以基于該(控制)設(shè)定點以及基于機械載荷、泵(或馬達(dá))壓力和機械能中的至少一個,可變地操縱泵驅(qū)動容積,從而也可以可變地操縱泵排放量。由于液壓馬達(dá)可以吸入以可變泵排放量從液壓泵排放的加壓流體,液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速可以變得與液壓泵的轉(zhuǎn)速不同,因此,用戶可以直接地或間接地可變地改變傳動比(或者,可以選擇多個可變傳動比之一)。
在該示例性方面k的一個示例性實施例k-1中,液壓泵可以是變量葉片泵、變量齒輪泵或變量活塞泵中的一個。在該示例性方面k的另一示例性實施例k-2中,液壓馬達(dá)可以是變量液壓馬達(dá)和定量液壓馬達(dá)中的一個。
該示例性方面k的各種液壓泵、液壓馬達(dá)或hat中的每一個可以被配置為具有各自可以與上述的或?qū)⒃谙旅嬲f明的其它示例性方面類似或相同的重量、尺寸(例如,高度、長度或?qū)挾?、內(nèi)部(或外部)體積、轉(zhuǎn)速、驅(qū)動(或排放)量、其中的壓力或從其排放的流體的壓力。各種類型的該液壓泵或液壓馬達(dá)(包括至少一個變量泵或馬達(dá),包括換檔調(diào)節(jié)器或這種換檔調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)或操作機構(gòu))可以與上述的或下面將要說明的其它示例性方面類似或相同。該方面k的各種hat自行車還可以包括至少一個這種前進(jìn)離合器,和至少一個這種液壓制動器,其中這種自行車可以利用用戶提供的機械能或者利用基于電池或發(fā)電機操作的電動馬達(dá)提供的機械能來操作。
在本公開的另一示例性方面l(即,方面l)中,hat自行車的hat可以包括至少一個液壓馬達(dá)、至少一個液壓泵以及至少一個控制器單元。液壓馬達(dá)包括馬達(dá)驅(qū)動軸,并且每馬達(dá)驅(qū)動軸轉(zhuǎn)排放馬達(dá)壓力下馬達(dá)排放量的流體。液壓泵包括外凸輪環(huán)和泵驅(qū)動軸,其中所述外凸輪環(huán)在其中容納響應(yīng)于供給到其的機械能而旋轉(zhuǎn)的泵驅(qū)動軸的至少一部分,并且其中液壓泵將其中的流體加壓到泵壓力,并且每泵驅(qū)動軸轉(zhuǎn)將泵排放量的加壓流體排放到液壓馬達(dá)。控制器單元允許從液壓泵排放的加壓流體的至少一部分向外凸輪環(huán)的外部施加其壓力,并且隨著外部載荷增加而沿著減小泵排放量的方向推動外凸輪環(huán),并且隨著外部載荷減小而沿增大泵排放量的另一方向拉動外凸輪環(huán)。因此,hat可以改變泵排放量與馬達(dá)排放量的比率,并自動改變傳動比。
控制器單元可以包括至少一個控制閥、第一流體管和第二流體管,其中第一流體管可以在從液壓泵排放的加壓流體和外凸輪環(huán)的外部之間形成第一流體連通,其中第二流體管可以在外凸輪環(huán)的外部和低于泵壓力的另一個壓力之間形成第二流體連通,其中當(dāng)外部載荷增加時,控制閥可以打開第一流體連通,同時關(guān)閉第二流體連通,并且其中當(dāng)外部載荷減小時,控制閥可以打開第二流體連通,同時關(guān)閉第一流體連通。
控制器單元可以通過施加加壓壓力的壓力以使控制器單元的至少一部分移動以及將控制閥并入第一流體管和第二流體管的至少一個中并打開和關(guān)閉控制閥中的至少一種方式,來打開和關(guān)閉第一流體通道和第二流體通道中的至少一個。
液壓馬達(dá)可以包括葉片馬達(dá)、活塞馬達(dá)、齒輪馬達(dá)或螺旋馬達(dá),而液壓泵可包括葉片泵、活塞泵、齒輪泵或螺旋泵。液壓馬達(dá)可以包括定量液壓馬達(dá)或變量液壓馬達(dá)。hat可以被并入可以包括至少一個踏板的自行車中,使得液壓泵可以與踏板可操作聯(lián)接,并且液壓泵可以通過用戶旋轉(zhuǎn)踏板而接收機械能。hat可以被并入到可以替代地包括至少一個電動馬達(dá)和至少一個電能源的自行車中,使得液壓泵可以從馬達(dá)接收機械能,而馬達(dá)又可以基于從所述源提供的電能進(jìn)行操作。
hat可以被并入具有蓋子的自行車,使得蓋子可以在其中容納液壓馬達(dá)的整個部分、液壓泵的整個部分、液壓馬達(dá)的至少一半部分,或液壓泵的至少一半部分。hat可以替代地被并入包括踏板和后輪的自行車中,使得液壓馬達(dá)可以與后輪可操作地聯(lián)接,并且液壓泵可以與踏板可操作地聯(lián)接。
在本公開的另一示例性方面m(即,方面m)中,hat可以類似地包括至少一個液壓馬達(dá)、至少一個液壓泵和至少一個換檔調(diào)節(jié)器。液壓馬達(dá)可以將容納在其中的流體加壓到馬達(dá)壓力,同時因施加到液壓馬達(dá)上的外部機械載荷可能分別增加和減小而增加和減小馬達(dá)壓力。液壓泵可以利用提供給其的機械能將容納在其中的流體加壓到高于馬達(dá)壓力的泵壓力,并且可以將泵排放量的流體排放到液壓馬達(dá),其中泵排放量可以分別隨外部機械載荷的增加和減小而減小或增加。因此,變速器可以響應(yīng)于外部載荷的變化并且響應(yīng)于由外部載荷的變化引起的泵排放量的變化,自動地改變傳動比。換檔調(diào)節(jié)器可以操縱傳動比改變時的最大外部載荷、傳動比改變時的最小外部機械載荷、傳動比改變時的最大馬達(dá)壓力以及傳動比改變時的最小馬達(dá)壓力中的至少一個。
液壓泵可包括外凸輪環(huán)、泵驅(qū)動軸和泵驅(qū)動部,其中外凸輪環(huán)可以在其中容納泵驅(qū)動部的至少大部分和泵驅(qū)動軸的至少一部分,其中泵驅(qū)動軸可隨著向其提供機械能而進(jìn)行旋轉(zhuǎn),其中每一旋轉(zhuǎn)的泵排放量可以與泵驅(qū)動容積成比例,泵驅(qū)動容積又是外凸輪環(huán)的內(nèi)部體積減去泵驅(qū)動部的體積減去泵驅(qū)動軸的至少一部分的另一體積,并且其中外凸輪環(huán)可以來回移動,并通過將外凸輪環(huán)的中心設(shè)置成靠近或遠(yuǎn)離泵驅(qū)動軸而分別減小或增加泵排放量。
液壓馬達(dá)可以是葉片馬達(dá)、活塞馬達(dá)、齒輪馬達(dá)或螺旋馬達(dá),而液壓泵可以是葉片泵、活塞泵、齒輪泵或螺旋泵。液壓馬達(dá)可以是定量液壓馬達(dá)或變量液壓馬達(dá)。
hat可以被并入包括至少一個踏板的自行車中,使得液壓泵可以與踏板可操作地聯(lián)接,并且使得液壓泵通過用戶旋轉(zhuǎn)踏板而接收機械能。hat可以替代地被并入到包括至少一個電動馬達(dá)和至少一個電能源的自行車中,使得液壓泵接收來自馬達(dá)的機械能,馬達(dá)又基于從所述源提供的電能操作。hat可以被并入包括蓋子的自行車中,使得蓋子可以在其中容納液壓馬達(dá)的整個部分、液壓泵的整個部分、液壓馬達(dá)的至少一半部分、或液壓泵的至少一半部分。hat可以被并入包括踏板和后輪的自行車中,使得液壓馬達(dá)可以與后輪可操作地聯(lián)接,并且使得液壓泵可以與踏板可操作地聯(lián)接。
在本公開的另一示例性方面n(即,方面n)中,用于響應(yīng)于外部機械載荷自動改變傳動比的hat可以包括至少一個液壓馬達(dá)、至少一個液壓泵和至少一個控制器單元。液壓馬達(dá)可以包括馬達(dá)驅(qū)動軸,并且可以每馬達(dá)驅(qū)動軸轉(zhuǎn)在馬達(dá)壓力下排放馬達(dá)排放量的流體。液壓泵可包括外凸輪環(huán)和泵驅(qū)動軸,其中外凸輪環(huán)可以在其中容納可以響應(yīng)于供給到其的機械能而旋轉(zhuǎn)的泵驅(qū)動軸的至少一部分,并且其中液壓泵可以將其中容納的流體加壓到泵壓力,并且可以每一泵驅(qū)動軸轉(zhuǎn)將泵排放量的加壓流體排放到液壓馬達(dá)??刂破鲉卧梢园ㄖ辽僖粋€壓力傳感器和至少一個電致動器,其中壓力傳感器可以監(jiān)測泵壓力和馬達(dá)壓力中的至少一個,其中致動器可以隨著外部載荷增加而沿著減小泵排放量的方向移動外凸輪環(huán),并且可以隨著外部載荷減小而在增加泵排放量的另一方向上拉動外凸輪環(huán),并且其中致動器可以使外凸輪環(huán)移動由泵壓力、馬達(dá)壓力以及泵壓力和馬達(dá)壓力之差中的至少一個確定的一段距離。因此,hat可以改變泵排放量與馬達(dá)排放量的比率,并可以自動改變傳動比。
每個示例性方面h至n的hat自行車或hat的各種實施例的其它結(jié)構(gòu)或操作特征可以與方面h至n中的其它方面的那些相應(yīng)實施例類似或相同,或者可以與上述的或者將在下面說明的其它方面的其它實施例類似或相同。此外,示例性方面h至n的hat自行車或其hat的各種實施例的變型或修改可以與上述的或者將在下面說明的其它方面的那些變型或修改類似或相同。示例性方面h到n的這些hat自行車或其hat的這些結(jié)構(gòu)或操作中的至少一部分也可以替代上述的或下面將要說明的其它示例性方面的這些hat自行車或其hat的至少另一部分,可以被所述至少另一部分替代,可以組合到所述至少另一部分中,或可以與所述至少另一部分一起使用。
在本公開的各種hat自行車的另一示例性方面p(即,方面p)中,一種方法可以為用戶提供各種益處并且可以包括以下步驟:基于從諸如路況的外部源施加的機械載荷確定要從液壓泵單元(或其液壓泵)排出的流體的泵壓力(例如壓力確定步驟);以泵轉(zhuǎn)速驅(qū)動液壓泵單元(或其泵),并且將容納在其中的流體加壓至泵壓力(例如,加壓步驟);根據(jù)來自液壓泵的排放壓力自動改變液壓泵的驅(qū)動容積,并向液壓馬達(dá)輸送可變排放量(例如,排放控制步驟);通過產(chǎn)生動力并且用所述動力以由液壓泵的排放量確定的馬達(dá)轉(zhuǎn)速驅(qū)動液壓馬達(dá)來改變傳動比(例如,改變傳動比的步驟);以及允許用戶響應(yīng)于這種機械載荷的變化,選擇用于這種改變傳動比的范圍的第一控制設(shè)定點和用于這種改變傳動比的響應(yīng)時間的第二控制設(shè)定點中的一個(例如,用戶控制步驟)。
在方面p中示例的各種方法的各種示例性實施例可以包括以下特征。加壓步驟可以包括與機械載荷的增加成比例地增加來自液壓泵的排放壓力的步驟。排放控制步驟可以包括與液壓泵的驅(qū)動容積成反比地控制來自液壓泵的排放壓力的步驟。排放控制步驟還可以包括將變量葉片泵、變量齒輪泵和變量活塞泵中的至少一個用作這種液壓泵的步驟。改變傳動比的步驟可以包括將變量液壓馬達(dá)和定量液壓馬達(dá)中的至少一個用作液壓馬達(dá)的步驟。
改變傳動比的步驟可以包括以下步驟之一:基于液壓泵的排放量的這種排放量,自動確定液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速;以及根據(jù)液壓泵的排放量和這種機械載荷之一,自動確定液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速。此外,該方法可以包括將液壓泵的至少50%和液壓馬達(dá)的至少50%并入到hat的蓋子內(nèi)的步驟(例如,并入步驟)。更具體地,該方法可以包括將液壓泵和液壓馬達(dá)沿著其長軸對準(zhǔn),然后將兩者彼此液壓地聯(lián)接的第一對準(zhǔn)步驟;或者可以包括將液壓泵和液壓馬達(dá)沿橫向于其長軸的方向?qū)?zhǔn),然后將兩者彼此液壓地聯(lián)接的第二對準(zhǔn)步驟。用戶控制步驟可以包括在用戶操作液壓泵時控制第一控制設(shè)定點和第二控制設(shè)定點中的至少一個的步驟。
在本公開的各種hat自行車的另一示例性方面q(即,方面q)中,一種方法可以保護(hù)hat自行車或其hat免受外部沖擊(或碰撞)的影響,并且可以包括以下步驟:通過根據(jù)由外部源(例如路況)施加的機械載荷驅(qū)動液壓泵而加壓容納在液壓泵中的流體,然后將變量的加壓流體輸送到液壓馬達(dá),同時根據(jù)從液壓泵排放的流體的壓力控制液壓泵的驅(qū)動容積(例如,泵排放控制的步驟);通過利用從液壓泵輸送的加壓流體以馬達(dá)轉(zhuǎn)速驅(qū)動液壓馬達(dá)來產(chǎn)生機械能,并改變由液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速和液壓泵的轉(zhuǎn)速確定的傳動比(例如,控制傳動比的步驟);以及通過將液壓泵和液壓馬達(dá)各自的至少50%的體積并入到hat自行車的蓋子內(nèi),保護(hù)液壓泵和液壓馬達(dá)免受外部沖擊或碰撞的影響(例如,保護(hù)步驟)。
在方面q中示例的各種方法的各種示例性實施例可以包括以下特征。泵排放控制的步驟可以包括以下步驟之一:隨著機械載荷的增加,增加從液壓泵排放的流體的壓力;以及與液壓泵的驅(qū)動容積成反比地控制由液壓泵排放的流體的壓力。泵排放控制的步驟還可以包括將液壓泵配置為變量葉片泵、變量齒輪泵和變量活塞泵之一的步驟,而控制傳動比的步驟可以包括將液壓馬達(dá)配置為變量液壓馬達(dá)和定量液壓馬達(dá)之一的步驟。
此外,控制傳動比的步驟可以包括以下步驟之一:基于從液壓泵排放的流體的排放量自動確定液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速;以及基于排放量或機械載荷來確定液壓馬達(dá)的可變轉(zhuǎn)速。該方法可以包括以下第三對準(zhǔn)步驟之一:使液壓泵和液壓馬達(dá)沿著共同的長軸一個接一個地對準(zhǔn),并將兩者彼此液壓地聯(lián)接;和使液壓泵和液壓馬達(dá)在橫向于其長軸的方向上對準(zhǔn),并且將兩者彼此液壓地聯(lián)接。該方法還可以包括用戶控制步驟,其允許用戶響應(yīng)于這種機械載荷的變化,選擇用于這種改變傳動比的范圍的第一控制設(shè)定點,以及用于這種改變傳動比的響應(yīng)時間的第二控制設(shè)定點中的一個。
示例性方面p和示例性方面q的這些示例性實施例的其它操作細(xì)節(jié)可以與其對應(yīng)的示例性實施例類似或相同,或與以上提供的或?qū)⒃谙挛闹刑峁┑谋竟_的其它方面的其它相關(guān)示例性實施例(包括它們的修改或變形)類似或相同。此外,示例性方面p和q的這些hat自行車或其hat的這種結(jié)構(gòu)或操作的至少一部分也可以替代上述的或下面將要說明的其它示例性方面的這種hat自行車或其hat的至少另一部分,可以被所述至少另一部分替代,可以組合到所述至少另一部分中,或可以與所述至少另一部分一起使用。
在本公開的各種hat自行車的另一示例性方面r(即,方面r)中,一種方法可以提供一種可以允許用戶使用液壓和無級變速傳動比的hat自行車。該方法可以包括以下步驟:將來自外部源的機械載荷與液壓馬達(dá)同步,以便將容納在液壓馬達(dá)中的流體加壓到馬達(dá)壓力(例如,載荷同步步驟);將用戶機械地供給的能量或由基于電池操作的電動馬達(dá)供給的能量與液壓泵同步,以便將容納在液壓泵中的流體加壓到超過馬達(dá)壓力的泵壓力(例如,壓力同步步驟);將加壓流體以泵排放量的量從液壓泵排放到液壓馬達(dá)(例如,泵排放步驟);并且通過液壓馬達(dá)吸入從液壓泵排放的加壓流體,然后旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)的馬達(dá)驅(qū)動軸,同時以馬達(dá)排放量的量從液壓馬達(dá)排放加壓流體(例如,驅(qū)動步驟)。該方法可以包括以下步驟中的至少一個:操縱機械載荷、馬達(dá)壓力、泵壓力和機械能中的至少一個(例如,用戶操縱步驟);通過作為用戶操縱步驟的結(jié)果執(zhí)行載荷同步和壓力同步中的至少一個,可變地操縱液壓馬達(dá)的第一驅(qū)動容積(即,馬達(dá)驅(qū)動容積)和液壓泵的第二驅(qū)動容積(即,泵驅(qū)動容積)中的至少一個(例如,輸送同步步驟);由于可變馬達(dá)驅(qū)動容積和可變泵驅(qū)動容積中的至少一個,以變量排放加壓流體,所述變量可以是馬達(dá)排放量和泵排放量之一(例如,可變排放步驟);以及作為可變排放步驟的結(jié)果,改變馬達(dá)排放量和泵排放量中的至少一個,從而自動改變傳動比(例如,檔位變換步驟)。
在方面r中示例的各種方法的各種示例性實施例可以包括以下特征。該方法可以包括將液壓泵和液壓馬達(dá)的至少一部分包圍在hat自行車的蓋子內(nèi)以保護(hù)這樣的部分免受外部沖擊或碰撞的影響的步驟(例如,保護(hù)步驟)。所述保護(hù)步驟還可以包括以下步驟中的至少一個:將所述部分配置為液壓泵和液壓馬達(dá)中至少一個的體積的至少50%(或60%、70%、80%、90%或更大);以及將流體管的長度之和的至少50%(或60%、70%、80%、90%或更大)包圍在所述蓋子內(nèi)。所述保護(hù)可以替代地包括以下步驟中的至少一個:將蓋子配置為具有可以小于hat自行車的長度的約70%(或60%、50%、40%、30%或更小)的長度;以及將所述蓋子的長度配置為小于前輪的旋轉(zhuǎn)軸和后輪的旋轉(zhuǎn)軸之間的距離的約70%(或60%、50%、40%、30%或更小)。
使用hat自行車的另一種方法可以包括以下步驟中的至少一個:將液壓馬達(dá)的驅(qū)動軸設(shè)置為hat自行車的踏板軸,將所述驅(qū)動軸設(shè)置為自行車的前輪的旋轉(zhuǎn)軸;將所述驅(qū)動軸設(shè)置為自行車的后輪的旋轉(zhuǎn)軸;使用鏈條將驅(qū)動軸與踏板軸、前輪的旋轉(zhuǎn)軸和后輪的旋轉(zhuǎn)軸中的至少一個聯(lián)接;以及使用至少一個齒輪將驅(qū)動軸與踏板軸、前輪的旋轉(zhuǎn)軸和后輪的旋轉(zhuǎn)軸中的至少一個聯(lián)接。
使用hat自行車的另一種方法可以包括以下步驟中的至少一個:將液壓馬達(dá)或液壓泵構(gòu)造為具有小于預(yù)設(shè)值的重量,以提高驅(qū)動效率(例如,輕量化步驟);將液壓馬達(dá)或液壓泵構(gòu)造為具有小于預(yù)設(shè)值的尺寸(例如,長度、高度或?qū)挾?、厚度或者內(nèi)部或外部體積,以提高驅(qū)動效率(例如,小型化步驟);操縱液壓馬達(dá)或液壓泵中的每一個以在一定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn),從而以一定排放量排放加壓流體(例如,限制轉(zhuǎn)速范圍的步驟);將液壓馬達(dá)或液壓泵配置為在預(yù)設(shè)值下對流體加壓,以提高驅(qū)動效率(例如,低壓范圍驅(qū)動步驟)等。上述方法可以包括通過阻止流體流動來減慢或停止自行車的步驟(例如,液壓制動步驟)。
如本文所定義,“液壓泵”是指利用由用戶提供的機械能以對其中所含的流體加壓,增大這種流體的壓力,并且以加壓流體的量將這種流體從液壓泵排出的泵。這種液壓泵的示例可以包括例如葉片泵、齒輪泵、活塞泵、螺旋泵等。在一個示例中,葉片泵包括結(jié)合到轉(zhuǎn)子中的多個葉片,其中轉(zhuǎn)子與葉片泵的驅(qū)動軸一起旋轉(zhuǎn),并且其中葉片在旋轉(zhuǎn)的同時對這種流體進(jìn)行壓縮和加壓。在另一示例中,齒輪泵包括多個齒輪,該多個齒輪圍繞多個驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)并且對位于這些齒輪之間限定的多個間隙中的流體進(jìn)行加壓。在另一示例中,螺旋泵包括單個或多個螺桿,所述螺桿圍繞單個或多個驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn),并且對位于其螺旋槽中的流體加壓。在另一示例中,活塞泵包括容納流體的單個或多個缸體,并且通過沿著缸體往復(fù)運動的單個或多個活塞對流體加壓。更具體地,活塞泵可以是旋轉(zhuǎn)活塞泵或往復(fù)活塞泵,其中前者利用沿活塞的驅(qū)動軸的方向往復(fù)運動的活塞對容納在橫向或豎向缸體中的流體進(jìn)行加壓,而后者將活塞的驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成往復(fù)運動,并且利用活塞對容納在缸體中的流體加壓。此外,這種活塞泵還可以包括軸向活塞泵和徑向活塞泵,其中在前者中,活塞在與驅(qū)動軸平行的方向上移動,而在后者中,活塞在垂直于驅(qū)動軸的方向上移動。
此外,如本文進(jìn)一步定義的,“液壓泵”可以包括“定量液壓泵”和“變量液壓泵”,使得液壓泵的驅(qū)動軸的每一轉(zhuǎn)排放的流體量(即,“排放量”)在定量液壓泵中是恒定的,但是在變量液壓泵中是變化的。因此,變量液壓泵可以包括現(xiàn)有技術(shù)的變量[1]葉片泵、[2]齒輪泵或[3]活塞泵,而定量液壓泵可以包括現(xiàn)有技術(shù)的定量[1]葉片泵、[2]齒輪泵、[3]活塞泵或[4]螺旋泵。此外,凸輪泵、渦旋泵(scrollpump)、螺桿泵(progressivecavitypump)、隔膜泵或蠕動泵可以用作定量液壓泵,而凸輪泵、渦旋泵、螺桿泵、隔膜泵或蠕動泵可以被構(gòu)造成具有可變排放量,并且因此用作變量液壓泵。
如本文所定義,“液壓馬達(dá)”包括這樣的泵:其與上述“液壓泵”具有相同的類型,其以與“液壓泵”相同的方式操作,但是以與“液壓泵”相反的方式起作用。也就是說,與將機械能轉(zhuǎn)換成流體壓力的液壓泵相反,液壓馬達(dá)通過將流體壓力轉(zhuǎn)換為流體流動而產(chǎn)生機械能。在這方面,液壓馬達(dá)可以基于加壓的類型進(jìn)行分類,例如葉片馬達(dá)、齒輪馬達(dá)、活塞馬達(dá)或螺旋馬達(dá)。此外,液壓馬達(dá)可以包括具有恒定排放量的“定量液壓泵”和具有可變排放量的“變量液壓泵”。因此,變量液壓馬達(dá)可以包括變量[1]葉片馬達(dá)、[2]齒輪馬達(dá)或[3]活塞馬達(dá),而定量液壓馬達(dá)可以替代地包括定量[1]葉片馬達(dá)、[2]齒輪馬達(dá)、[3]活塞馬達(dá)或[4]螺旋馬達(dá)。與以上液壓泵的情況相同,凸輪馬達(dá)、渦旋馬達(dá)、螺桿馬達(dá)(progressivecavitymotor)、隔膜馬達(dá)或蠕動馬達(dá)可以用作定量液壓馬達(dá),而凸輪馬達(dá)、渦旋馬達(dá)、螺桿馬達(dá)、隔膜馬達(dá)或蠕動馬達(dá)可以被構(gòu)造成具有可變排放量,并且因此用作變量液壓馬達(dá)。
本公開的“液壓泵(或馬達(dá))”通常是指“正排量泵(或馬達(dá))”。換句話說,這樣的液壓泵(或馬達(dá))每一驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)排放恒定量的流體,而與機械載荷的大小或變化無關(guān)。
然而,應(yīng)注意的是,這種“液壓泵(或馬達(dá))”不僅可以包括正排量泵(或馬達(dá)),而且也可以包括“變量泵(或馬達(dá))”,其指能根據(jù)機械載荷的變化每一驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)排放不同量的流體的泵(或馬達(dá))。更具體地,當(dāng)hat自行車包括hat,而hat又包括至少一個變量液壓泵時,hat還可以包括至少一個正排量液壓馬達(dá)或至少一個變量液壓馬達(dá)。
各種變量葉片泵(或葉片馬達(dá))可以如各種現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)中所例示的那樣被構(gòu)造或操作,例如美國專利3,824,045、4,421,462和4,316,706,韓國專利10-1382073、10-1177595和10-1235988等。各種變量齒輪泵(或齒輪馬達(dá))可以如各種現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)中所例示的那樣構(gòu)造或操作,例如美國專利3,847,515和韓國專利10-1449224,而變量活塞泵(或活塞馬達(dá))可以如現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)中所例示的那樣構(gòu)造或操作,例如韓國專利10-0429928、韓國實用新型20-0467725等。
如本文所使用的,“自行車的車架”或簡稱為“車架”是指自行車的除把手、座椅、踏板、鏈輪、機械或液壓制動器、前輪、后輪等外的主干。
如本文所使用的,“機械載荷”是指被施加到本公開的hat自行車上的載荷,這樣的載荷通常由用戶在其上騎乘hat自行車的道路的特征或這樣的道路的坡度來確定,并且其還由用戶或基于電池操作的電動馬達(dá)施加的機械能確定。因此,當(dāng)其它條件等同時,隨著用戶騎乘hat自行車上坡而不是下坡,機械載荷增加,因為用戶向hay自行車提供更多的機械能等。另外,“機械載荷”也可能受到hat自行車的加速度的影響。因此,當(dāng)其它條件等同時,隨著用戶騎乘hat自行車同時增加其速度(即加速)而不是降低其速度(即減速),機械載荷增加?!皺C械載荷”可能進(jìn)一步受到用戶的重量、裝載在hat自行車上的貨物或裝載在或附接到hat自行車的車架上的所有物品的總重量的影響。因此,當(dāng)其它條件等同時,當(dāng)附著在hat自行車上的這些物品的重量增加而不是減小時,“機械載荷”增加。換句話說,“機械載荷”可以被視為使hat自行車與用戶一起且與可選貨物一起以所需速度移動所需的機械能。
在本公開中應(yīng)當(dāng)理解,術(shù)語“由...組成”具有兩個不同的含義。當(dāng)在權(quán)利要求中使用該術(shù)語時,其對應(yīng)于用于封閉術(shù)語的過渡短語。當(dāng)該術(shù)語用于本公開的其它部分時,該術(shù)語對應(yīng)于“包括”或“制成”,從而該術(shù)語不意味著封閉的術(shù)語。換句話說,除了在權(quán)利要求中之外,在本公開中使用的術(shù)語“由…組成”并不意味著封閉的術(shù)語。
附圖說明
圖1a是第一示例性方面的液壓自動變速自行車(hat自行車)的框圖;
圖1b是第一示例性方面的hat自行車的第一實施例的框圖;
圖1c是第一示例性方面的hat自行車的第二實施例的框圖;
圖2a是hat自行車的第二示例性方面的第一實施例的示意圖,該hat自行車并入在各種位置中的各種單元;
圖2b是第二示例性方面的第二實施例的示意圖;
圖2c是第二示例性方面的第三實施例的示意圖;
圖2d是第二示例性方面的第四實施例的示意圖;
圖2e是第二示例性方面的第五實施例的示意圖;
圖2f是第二示例性方面的第六實施例的示意圖;
圖2g是第二示例性方面的第七實施例的示意圖;
圖2h是第二示例性方面的第八實施例的示意圖;
圖2i是第二示例性方面的第九實施例的示意圖;
圖3a至3e是hat自行車的第三示例性方面的第一實施例的截面圖;
圖3f是第三示例性方面的第二實施例的截面圖;
圖3g和圖3h是第三示例性方面的第三實施例的截面圖;
圖4a是hat自行車的第四示例性方面的第一實施例的截面圖;
圖4b是第四示例性方面的第二實施例的截面圖;
圖5a是hat自行車及其操作的第五示例性方面的第一實施例的截面圖;
圖5b是第五示例性方面的第二實施例的截面圖;
圖6a是hat自行車及其操作的第六示例性方面的第一實施例的截面圖;
圖6b是第六示例性方面的第二實施例的截面圖;和
圖6c是第六示例性方面的第三實施例的截面圖。
具體實施方式
本公開的各種“液壓自動變速自行車”(以下簡稱為“hat自行車”)包括各種“液壓自動變速器”(以下稱為“hat”),這些液壓自動變速器可以以各種結(jié)構(gòu)提供,并且可以以各種機制和順序操作。因此,本公開提供了這種hat自行車、其hat以及其各種單元和部件的各種示例性方面和它們的實施例。本公開還提供了結(jié)構(gòu)、操作和使用這種hat自行車及其hat的各種方法的各種示例性方面及其實施例。
然而,應(yīng)當(dāng)理解,這種hat自行車及其hat的各種結(jié)構(gòu)和方法的前述和以下示例性方面及其實施例僅僅是示例性的。因此,本公開的各種hat自行車及其hat可以不僅包括在本公開中描述的那些,而且包括在相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員的知識范圍內(nèi)的它們的修改或變形。
在本公開的第一示例性方面(即,方面1)中,hat自行車的hat可以將在騎乘自行車時施加在hat自行車的驅(qū)動輪(例如,后輪)上的外部機械載荷與變量的加壓流體且與利用該變量的加壓流體驅(qū)動自行車的驅(qū)動軸同步(即,“載荷同步”),從而自動改變傳動比。因此,當(dāng)該方面1的hat被實施到hat自行車中時,hat自行車可以在用戶騎行上坡時自動改變傳動比(例如,將傳動比從3.2降低到0.7),從而當(dāng)用戶向hat自行車提供一定量的機械能時,允許用戶以較慢的速度但是以更強的力爬坡。相反,當(dāng)用戶騎行下坡時,hat自行車可以自動地改變傳動比(例如,將傳動比從1.2增加到5.9),從而當(dāng)用戶向hat自行車提供一定量的機械能時,允許用戶以更快的速度但是以較弱的力下坡。
圖1a是本公開的方面1的液壓自動變速自行車(hat自行車)的框圖,其中hat10可以包括至少一個液壓泵單元20、至少一個液壓馬達(dá)單元90、至少一個控制器單元30等。液壓泵單元20可以接收由用戶提供的第一機械能和/或由基于電池操作或基于由用戶操縱的發(fā)電機操作的電動馬達(dá)提供的第二機械能,其中第一機械能和/或第二機械能兩者將在下文統(tǒng)稱為“機械能”。然后,液壓泵單元20可以對容納在其中的流體加壓。因此,可以看到液壓泵單元20將機械能轉(zhuǎn)換到加壓流體中或轉(zhuǎn)換到加壓流體的流動中。為此,液壓泵單元20可以采用葉片泵、齒輪泵、活塞泵、螺旋泵或可以對其中容納的流體加壓的任何其它現(xiàn)有技術(shù)的泵。例如,葉片泵可以包括結(jié)合到轉(zhuǎn)子中的多個葉片,并且可以在圍繞葉片泵的驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子時對容納在其中的流體加壓。在另一個示例中,齒輪泵可以包括以預(yù)設(shè)角度(例如,彼此平行或以小角度)彼此對準(zhǔn)的多個旋轉(zhuǎn)螺桿,并且可以在使多個螺桿沿其旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的同時對這些齒輪之間容納的這種流體加壓。在另一示例中,活塞泵可以包括與泵的驅(qū)動軸聯(lián)接的至少一個活塞,并通過使該活塞在缸體內(nèi)往復(fù)運動而對容納在缸體中的流體加壓。在另一示例中,螺旋泵還可以包括多個外螺紋,并且通過使這些螺紋圍繞其旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),而對容納在螺紋之間的流體加壓。
圖1a中例示的hat10可以將其液壓泵單元20配置為將變量(例如,可變“馬達(dá)排放量”)的加壓流體自動地排放到液壓馬達(dá)單元90,從而自動改變傳動比。因此,當(dāng)液壓泵單元20包括至少一個變量液壓泵時,液壓泵可以限定可變的驅(qū)動容積(即,可變“泵驅(qū)動容積”),因此,可以改變(或調(diào)節(jié))每一驅(qū)動軸(即,“泵驅(qū)動軸”)旋轉(zhuǎn)(或轉(zhuǎn))從液壓泵排出的加壓流體的量(即,可變的“泵排放量”)。這種變量液壓泵的示例可以包括各種現(xiàn)有技術(shù)的泵,例如變量葉片泵、變量齒輪泵、變量活塞泵、變量螺旋泵等。液壓馬達(dá)單元90可以吸入(或接收)從液壓泵單元20排出的加壓流體,并且可以產(chǎn)生(機械)動力。為此,液壓馬達(dá)單元90可以包括例如至少一個變量馬達(dá)或至少一個定量液壓馬達(dá),或者兩個馬達(dá)中的至少一個。當(dāng)液壓泵單元20包括至少一個定量液壓泵時,液壓馬達(dá)單元90可以優(yōu)選地包括至少一個變量液壓馬達(dá)單元。
圖1a的控制器單元30可以將液壓泵單元20配置為與由外部源(例如路況)施加到hat自行車的驅(qū)動輪(例如,后輪)上的機械載荷同步地(以下稱為“載荷同步化”或“載荷同步”),或與液壓馬達(dá)單元90中容納的流體的壓力同步地(以下稱為“壓力同步化”或“壓力同步”),將容納在其中的流體加壓到一定壓力(即“泵壓力”),其中液壓馬達(dá)單元90中的流體壓力也可以受到這種機械載荷的影響。通過壓力同步和/或載荷同步,控制器單元30由此可以將液壓泵單元20配置為以可變泵排放量或者以可變流率將加壓流體自動排放到液壓馬達(dá)單元90。液壓泵單元20可以利用用戶提供的第一機械能(例如,提供到hat自行車的踏板)和/或由基于電池或基于由用戶直接或間接地操作的發(fā)電機操作的電動馬達(dá)所提供的第二機械能,對其中容納的流體加壓。因此,當(dāng)液壓馬達(dá)單元90包括定量液壓馬達(dá)時,液壓馬達(dá)單元90可以根據(jù)從液壓馬達(dá)單元90排放的流體的量(即,“馬達(dá)排放量”)來驅(qū)動hat自行車。相反,當(dāng)液壓泵單元20包括變量液壓馬達(dá)時,液壓馬達(dá)單元90可以基于馬達(dá)排放量以及基于這種流體的壓力來驅(qū)動hat自行車。應(yīng)當(dāng)理解,液壓馬達(dá)單元90可以將流體加壓直到一定壓力(即,“馬達(dá)壓力”),其中泵壓力超過馬達(dá)壓力,以將加壓流體以泵排放量排放到液壓馬達(dá)單元90。
通過液壓泵單元20或液壓馬達(dá)單元90的載荷同步或壓力同步來提供自動無級變速傳動比的進(jìn)一步細(xì)節(jié)可以如下。當(dāng)用戶騎乘自行車時,各種機械載荷可施加在hat自行車的驅(qū)動輪(例如,其后輪)上,從而機械載荷可以包括靜態(tài)載荷,例如hat自行車的重量、用戶重量或路況(例如道路的坡度、道路的粗糙度等),以及動態(tài)載荷,諸如hat自行車的速度、其加速度、道路曲率等。因此,當(dāng)用戶騎乘hat自行車上坡時,更多的機械載荷可施加在hat自行車的驅(qū)動輪上,然后施加在驅(qū)動hat自行車的驅(qū)動輪的液壓馬達(dá)單元90上。傳遞到液壓泵單元20的機械載荷可以加壓(或開始加壓)容納在這種馬達(dá)單元90中的流體以及設(shè)置在液壓馬達(dá)單元90的上游或下游的流體。
液壓泵單元20通過流體(或流體的壓力)與液壓馬達(dá)單元90壓力同步,因此,液壓泵單元20的變量液壓泵也通過液壓馬達(dá)單元90或其液壓馬達(dá)的上游或下游的流體壓力被施加機械載荷。因此,液壓泵單元20必須將流體加壓到較高的壓力以驅(qū)動液壓馬達(dá)單元90,為此,液壓泵單元20可以減小變量液壓泵的驅(qū)動容積,并且還可以減小要排放到液壓馬達(dá)單元90的流體的泵排放量。隨著泵排放量減小,液壓泵可以利用第一和/或第二機械能中的一定量來使其驅(qū)動軸更多地旋轉(zhuǎn)(即,增大的轉(zhuǎn)速)。同時,液壓馬達(dá)單元90可以吸入來自液壓泵單元20的減小排放量的流體,并且因此,可以使其驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)得較少(即,降低的轉(zhuǎn)速)。結(jié)果,由于液壓泵單元20的驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速增加以及液壓馬達(dá)單元90的驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速降低,hat自行車及其hat可自動改變其傳動比。
可以理解,hat自行車的hat10的非常獨特的特征是其“無級變速傳動比”,以及由此產(chǎn)生的“無級自動變速器”。換言之,當(dāng)液壓泵單元20可包括變量液壓泵而液壓馬達(dá)單元90可包括定量液壓馬達(dá)時,hat10可以提供無級傳動比,該無級傳動比通過與在用戶騎乘hat自行車時施加在hat自行車的驅(qū)動輪(例如,后輪)上的機械載荷同步的這種載荷而被自動確定。這是因為該機械載荷確定驅(qū)動hat自行車的驅(qū)動軸所需的流體壓力,因為流體壓力確定了液壓馬達(dá)單元90中所容納的流體的壓力(即“馬達(dá)壓力”)以及要從液壓馬達(dá)單元90排放的加壓流體的量(即,“馬達(dá)排放量”),并且因為這些馬達(dá)壓力和馬達(dá)排放量自動確定液壓泵單元20中容納的流體的壓力(即“泵壓力”)和要從液壓泵單元20排放到液壓馬達(dá)單元90的加壓流體的量(即,“泵排放量”)。因此,按上述機制操作的hat10能夠在為用戶提供無級變速傳動比的同時執(zhí)行無級自動變速。
根據(jù)如圖1a所例示的第一示例性方面(即,方面1)的hat自行車的hat10可以通過各種實施例來構(gòu)造和操作。圖1b中描繪了該方面1的一個示例性實施例1-1,其中hat10的控制器單元30可以包括至少一個流動方向控制器40和至少一個排放量控制器50。應(yīng)當(dāng)理解,為了簡化說明,省略連接hat10的各種單元和部件的各種流體管。
如上所述,液壓泵單元20的液壓泵可以與液壓馬達(dá)單元90中的流體壓力進(jìn)行壓力同步,并且因此可以根據(jù)壓力同步利用第一和/或第二機械能對容納在其中的流體加壓??刂破鲉卧?0的流動方向控制器40可以被配置為基于這種壓力同步引導(dǎo)加壓流體在多個管的網(wǎng)絡(luò)的某個管中流動。例如,流動方向控制器40可以結(jié)合在液壓泵單元20的出口中,并且可以被配置為將這樣的機械載荷(或其變化)或液壓馬達(dá)單元90中的流體壓力(或其變化)通過某個流體管輸送到排放量控制器50。流動方向控制器40可以替代地被配置為僅在機械載荷(或其變化)或流體壓力(或其變化))可能超過一定閾值時,將這種載荷(或其變化)或液壓馬達(dá)單元90中的壓力(或其變化)輸送到排放量控制器50。
排放量控制器50也可以基于機械載荷(或其變化)或液壓泵(或馬達(dá))單元20、90中的流體壓力,控制泵排放量(從液壓泵單元排放的)、馬達(dá)排放量(從液壓馬達(dá)單元排放的)或由液壓馬達(dá)單元90吸入的加壓流體的量(即,“馬達(dá)吸入量”)。當(dāng)液壓泵單元20可以包括葉片泵時,排放量控制器50可以增加或減少(即,操縱或控制)葉片泵的驅(qū)動軸和外凸輪環(huán)的中心之間的距離,從而可變地控制葉片泵的驅(qū)動容積、泵排放量或液壓馬達(dá)單元90的吸入(或排放)量。當(dāng)液壓泵單元20可以替代地包括齒輪泵時,排放量控制器50可以增加或減少繞其驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)(或回轉(zhuǎn))的齒輪之間的間隙,從而可變地控制齒輪泵的驅(qū)動容積、泵排放量或液壓馬達(dá)單元90的吸入(或排放)量。當(dāng)液壓泵單元20可以包括活塞泵時,排放量控制器50可以增加或減少活塞的移動距離,從而可變地控制活塞泵的驅(qū)動容積、泵排放量或液壓馬達(dá)單元90的吸入(或排放)量。當(dāng)液壓泵單元20可以包括螺旋泵時,排放量控制器50可以增加或減少形成在螺旋槽之間的間隙,從而可變地控制這種泵的驅(qū)動容積、泵排放量或液壓馬達(dá)單元90的吸入(或排放)量。因此,根據(jù)方面i的示例性實施例1-1的hay10可以通過載荷同步,使hat自行車的驅(qū)動輪(例如,后輪)與施加在其上的機械載荷同步,并且可以通過壓力同步,來自動可變地操縱泵排放量或馬達(dá)吸入(或排放)量,從而為用戶提供無級變速傳動比,并且使用戶能夠在用戶騎乘自行車的同時享受這種自動變速(即,自動檔位變換)。
圖1a的方面1的另一示例性實施例1-2在圖1c中描繪,其中hat10的控制器單元30可以包括至少一個流動方向控制器40、至少一個排放量控制器50和至少一個換檔調(diào)節(jié)器60,以及連接hat10的各種單元和部件的各種流體管,其中為了簡化本文的說明,省略了這些管。換檔調(diào)節(jié)器60可以被配置為容易地操縱hat10改變傳動比的機械載荷(或其變化)的一定值,或者容易地操縱hat10改變傳動比的流體壓力(或其變化)的另一一定值。為此,換檔調(diào)節(jié)器60可以被配置為機械操縱或電操縱這些值或量。此外,換檔調(diào)節(jié)器60也可被配置為允許用戶易于機械操縱或電操縱液壓泵單元20的驅(qū)動容積、液壓泵單元20的排放量,或其用于這種自動變速的傳動比。
當(dāng)hat不包括任何換檔調(diào)節(jié)器60時,hat用以改變傳動比的機械載荷的一定值(或流體壓力的另一值)是相當(dāng)固定的,而液壓泵單元20的泵排放量根據(jù)機械載荷也是固定的。因此,這樣的固定值對于運動用戶可能太輕微,但對于老年用戶來說可能對身體要求太高。但是當(dāng)hat10可以包括至少一個換檔調(diào)節(jié)器60時,用戶可以基于他或她的身體狀況或情況,手動或電動控制hat10可用以改變傳動比的機械載荷(或其變化)或流體壓力(或其變化)的一定值。這樣的用戶可以基于施加在驅(qū)動輪(例如,后輪或前輪)上的機械載荷、基于身體狀況或情況,進(jìn)一步控制液壓泵單元20的驅(qū)動容積、其排放量或傳動比。因此,一名年輕的運動員可以將這些值控制成使得他或她可以享受激烈騎乘,而老年用戶可以控制這樣的值以舒適地騎乘hat自行車,而不必硬蹬自行車的踏板。
實施例1-2的第一示例是可以操縱流體壓力的換檔調(diào)節(jié)器60,其中換檔調(diào)節(jié)器60可以是現(xiàn)有技術(shù)的液壓閥,或能夠減少在其中流動的流體壓力的任何現(xiàn)有技術(shù)的管。換檔調(diào)節(jié)器60可以并入到多個位置中,例如在液壓泵單元20的液壓泵的下游、在連接液壓泵和流動方向控制器50的管中、在設(shè)置在液壓泵和排放量控制器50之間的管中、在流動方向控制器40和排放量控制器50之間的管中、在流動方向控制器40的上游或下游、在排放量控制器50的上游,或在能夠影響在流動方向控制器40或排放量控制器50的上游或下游的流體的壓力的任何其它位置。結(jié)果,流過換檔調(diào)節(jié)器60的流體可能會失去其能量,并且這種流體的壓力可以依賴于例如這種流體流過調(diào)節(jié)器60可用的面積或體積、其長度、其橫截面積或形狀等而減小,由此用戶可以增加或減少用于這種自動變速的機械載荷或流體壓力的值。
實施例1-2的第二示例是換檔調(diào)節(jié)器60,該換檔調(diào)節(jié)器60也可以例如響應(yīng)于施加到hat自行車的驅(qū)動輪上的機械載荷(或其變化)或響應(yīng)于流體壓力(或其變化),而增加或減少由流動方向控制器40控制流動方向的范圍。示例性的換檔調(diào)節(jié)器60可以將機械彈簧插入到流動方向控制器40,并且可以配置彈簧以通過彈簧的壓縮力或伸展力來響應(yīng)這種流體壓力(或其變化),其中流動方向控制器40可以響應(yīng)于機械載荷、流體壓力或其變化而引導(dǎo)流體在特定管中流動,并且可以自動地將其輸送到排放量控制器50。當(dāng)用戶伸展或壓縮彈簧并改變其長度時,這樣的彈簧可能由于其長度的變化而施加不同大小的壓縮力或伸展力,由此換檔調(diào)節(jié)器60可以增加或減小hat10改變傳動比的機械載荷的值或流體壓力的值。這種換檔調(diào)節(jié)器60可以并入到各種位置,例如在流動方向控制器40內(nèi)、在流動方向控制器40的一端中、在流動方向控制器40和排放量控制器50之間、在影響流動方向的任何其它位置中,或在能夠影響控制流動方向的范圍的任何其它位置中。
實施例1-2的第三示例是換檔調(diào)節(jié)器60,該換檔調(diào)節(jié)器60也可以例如響應(yīng)于施加在hat自行車的驅(qū)動輪(例如,后輪)上的機械載荷(或其變化)或響應(yīng)于液壓馬達(dá)單元90中的流體的壓力(或其變化),增加或減少由排放量控制器50控制泵(或馬達(dá))排放量的范圍。因此,換檔調(diào)節(jié)器60可以控制通過排放量控制器50控制的范圍,從而控制泵的排放量,或馬達(dá)的吸入(或排放)量。當(dāng)液壓泵單元20可以包括葉片泵時,換檔調(diào)節(jié)器60可以包括能夠增加或減少流體壓力的至少一個部分(例如,“壓力產(chǎn)生部件”),其又可以確定葉片泵的驅(qū)動軸與葉片泵的外凸輪環(huán)的中心之間的距離,或者其又可以確定這樣的距離的變化。當(dāng)液壓泵單元20可以包括齒輪泵時,換檔調(diào)節(jié)器40可以包括能夠操縱流體壓力的這些壓力產(chǎn)生部件中的至少一個,其又可以確定形成在圍繞其驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)的多個齒輪之間的多個間隙的尺寸(例如,驅(qū)動容積),或者其又可以確定這些間隙的變化。當(dāng)液壓泵單元20可以包括活塞泵時,換檔調(diào)節(jié)器40可以包括能夠操縱流體壓力的這些壓力產(chǎn)生部件中的至少一個,其又可以確定活塞泵的活塞行程的距離,或者其又可以確定這樣的距離的變化。當(dāng)液壓泵單元20可以包括螺旋泵時,換檔調(diào)節(jié)器40可以包括能夠操縱流體壓力的這些壓力產(chǎn)生部件中的至少一個,其可以確定多個螺旋槽與螺旋泵內(nèi)壁之間的距離,或者其又可以確定這樣的距離的變化。這種壓力產(chǎn)生部件可以是能夠基于其從其靜止長度的變形而產(chǎn)生壓縮力或伸展力的現(xiàn)有技術(shù)(壓縮或伸展)彈簧,可以是能夠產(chǎn)生這種力的可壓縮氣體,等等。
實施例1-2的hat自行車的hat10的這種換檔調(diào)節(jié)器為用戶提供各種益處。例如,老年用戶由于例如他或她的年齡、性別、體力或其它身體狀況,而通常在他或她可以提供給hat自行車的最大量的機械能方面在身體上受限。例如,當(dāng)hat中的載荷或所產(chǎn)生的流體壓力可能不時地超過用戶的身體極限時,這樣的用戶可能不能應(yīng)對施加到hat自行車的驅(qū)動輪上的外部機械載荷。在這種情況下,老年用戶可以簡單地通過降低hat可以以此執(zhí)行自動變速(例如,通過自動改變這些傳動比)的機械載荷或流體壓力的值而獲得更高的傳動比,這可以通過調(diào)節(jié)液壓泵單元的驅(qū)動容積、其排放量等來實現(xiàn)。
在用戶為希望增強他或她的體力的年輕運動員的相反情況下,這樣的用戶可以增加hat可以執(zhí)行自動變速(例如,通過自動改變傳動比)的機械載荷或流體壓力的值,并且可以簡單地通過使用如上所述的各種換檔調(diào)節(jié)器之一機械地或電操縱這些值而通過hat自行車進(jìn)行所需強度的鍛煉。此外,同一用戶可以根據(jù)不同的情況降低機械載荷或流體壓力的這些值。例如,當(dāng)用戶想要用hat自行車通勤時,他或她可以簡單地操縱換檔調(diào)節(jié)器,并降低用于自動變速的這些值。
圖1a的方面1的另一示例性實施例1-3涉及另一控制器單元30,其與示例性實施例1-2類似,并且其可以包括至少一個流動方向控制器40、至少一個排放量控制器50和至少一個換檔調(diào)節(jié)器60,以及連接hat10的各種單元和部件的各種流體管,其中為了簡化本文的說明,省略了這些管。應(yīng)當(dāng)理解,與可以設(shè)定hat10執(zhí)行自動變速的機械載荷或流體壓力的最小值的實施例1-2的換檔調(diào)節(jié)器相反,該實施例的換檔調(diào)節(jié)器60可以設(shè)定hat10可以執(zhí)行這種自動變速的機械載荷或流體壓力的最大值。為此,換檔調(diào)節(jié)器60可以采用實施例1-2的第二示例的彈簧,但是可以在與實施例1-2的第二示例的彈簧的方向相反的方向上(例如,在流體壓力的相反側(cè))實施這樣的彈簧。作為替代,換檔調(diào)節(jié)器60可以與實施例1-2的第三示例中所示的相同,但是可以在流體壓力的相反側(cè)實施。
實施例1-3的hat自行車的hat10的這種換檔調(diào)節(jié)器還為用戶提供各種益處。例如,當(dāng)用戶設(shè)定hat執(zhí)行自動變速的機械載荷或流體壓力的最小值時,hat可以響應(yīng)于機械載荷或流體壓力的每分鐘變化來改變傳動比,其中這種頻繁的自動變速可能會導(dǎo)致機械部件的磨損。因此,當(dāng)用戶設(shè)定用于執(zhí)行這種自動變速的機械載荷或流體壓力的最大值時,這樣的hat可能能夠最小化機械部件的磨損,最小化不必要的變速等。
該方面1的上述實施例1-2和1-3中所例示的hat自行車的hat10的各種換檔調(diào)節(jié)器可以被配置為使得用戶可以機械地(或手動)或電動地或者以這兩種方式操縱這些調(diào)節(jié)器。例如,用戶可以手動和機械地操縱這種換檔調(diào)節(jié)器(例如,液壓閥、彈簧等)。作為替代,電操縱換檔調(diào)節(jié)器可以利用基于電池或發(fā)電機操作并且操縱換檔調(diào)節(jié)器(例如,打開或關(guān)閉液壓閥,或者伸展或壓縮彈簧)的電動馬達(dá)實現(xiàn)。此外,換檔調(diào)節(jié)器可以被配置為手動地(例如,由用戶)或電動地(例如,通過電動馬達(dá)或另一電動致動器)來操縱。
該示例性方面1的一個示例性實施例的各種hat自行車、hat、單元、部件和結(jié)構(gòu)或操作特征可以[1]與同一方面1的另一示例性實施例的相應(yīng)的自行車、hat、單元、部件和特征類似或相同或[2]與上文所述的或?qū)⒃谙挛闹姓f明的本公開的其它示例性方面的其它示例性實施例的相應(yīng)的自行車、hat、單元、部件和特征類似或相同。此外,該方面1的這種示例性實施例的這種自行車、hat、單元、部件和特征中的至少一部分可以替代如上所述或?qū)⒃谙挛闹姓f明的其它示例性方面的其它示例性實施例的其它自行車、hat、單元、部件和特征中的至少一個,可以被所述至少一個替代,可以組合到所述至少一個中,或可以結(jié)合所述至少一個使用。
在本公開的第二示例性方面(即,方面2)中,hat自行車可以包括如方面1中所例示的各種hat中的至少一種,其中這些hat可以并入到hat自行車的各種位置,并且可以通過各種方法操作。因此,如在方面1中所述,hat可以在用戶騎在自行車上時,通過這樣的“載荷同步”使施加在hat自行車的驅(qū)動輪(例如,后輪)上的外部機械載荷與對容納在液壓泵單元和液壓馬達(dá)單元中的至少一個中的變量的流體加壓同步。此外,hat可以通過這樣的“壓力同步”來驅(qū)動至少一個變量(或定量)液壓泵單元和至少一個變量(或定量)液壓馬達(dá)單元,進(jìn)而執(zhí)行自動變速(例如,自動改變傳動比)。因此,當(dāng)用戶騎乘hat自行車上坡時,施加在自行車的驅(qū)動輪上的機械載荷增加,并且hat可以自動降低傳動比,從而使用戶能夠以較慢的速度但以增加的動力騎行上坡。相反,當(dāng)用戶騎乘hat自行車下坡時,施加在自行車的驅(qū)動輪上的機械載荷減小,并且hat可以自動變換到高傳動比,從而使得用戶能夠以較高速度但以減小的動力騎行上坡。
該方面2的各種hat自行車可以將如在方面1的各種實施例中所例示以及將在下文中予以例示的各種hat并入到自行車的各種位置。更具體地說,由于該方面2的hat自行車的各種hat可以包括可以與上述方面1類似或相同的各種單元和部件,該方面2的各種hat自行車也可以類似地構(gòu)造或操作。
該方面2的一個示例性實施例2-1在圖2a中描繪,其中hat自行車100可以包括自行車主體70和至少一個hat10。主體70又可以包括與hat自行車100的機械骨架相對應(yīng)的車架(
整體式hat10可以將液壓泵單元20的液壓泵的驅(qū)動軸25用作踏板78的旋轉(zhuǎn)軸,可以將液壓馬達(dá)單元90的液壓馬達(dá)的驅(qū)動軸95用作后輪72的旋轉(zhuǎn)軸。因此,hat10也可以用作可以將踏板軸77與后輪72的旋轉(zhuǎn)軸聯(lián)接的一種車架。結(jié)果,hat10可以由堅固材料制成,或包括堅固材料。hat10可以替代地由常規(guī)材料制成或包括常規(guī)材料,然后可以將另外的堅固車架并入到其中以連接踏板軸77和后輪72的旋轉(zhuǎn)軸。盡管不包括在圖中,hat10的控制器單元30可以在其中包括至少一個流動方向控制器40和至少一個排放量控制器50,這兩者在實施例1-1中已經(jīng)說明;并且可以包括如上文中所說明的至少一個可選換檔調(diào)節(jié)器60。
用戶可以根據(jù)各種方法操作示例性實施例2-1的hat自行車100。例如,用戶可以坐在座椅79上并且往復(fù)地下壓踏板78以騎乘自行車100。在圖中所示的實施例中,踏板78的旋轉(zhuǎn)軸與液壓泵單元20的變量液壓泵的驅(qū)動軸25重合。因此,由用戶下壓踏板78供給的或由基于電池或發(fā)電機操作的電動馬達(dá)提供的這種機械能可以驅(qū)動(即,旋轉(zhuǎn))液壓泵單元20的液壓泵的驅(qū)動軸。因此,諸如變量葉片泵、變量齒輪泵、變量活塞泵或變量螺旋泵的液壓泵可以利用這樣的機械能來加壓其中容納的流體。
當(dāng)用戶騎乘hat自行車100上坡時,施加在其自行車的驅(qū)動輪(例如其后輪)上的機械載荷增加,并且可以傳遞到液壓馬達(dá)單元90的液壓馬達(dá)中容納的流體,并且增加這種流體的壓力以及從液壓馬達(dá)排出(或吸入)的流體的壓力,其中這種壓力在下文中被稱為“馬達(dá)壓力”。增加的壓力也可以被傳遞到通過“壓力同步”與液壓馬達(dá)單元90同步的液壓泵單元20,并且因此,液壓泵單元20的變量液壓泵也可受到機械載荷的影響。結(jié)果,液壓泵單元20的液壓泵也可能必須將流體加壓直到更高的壓力(被稱為“泵壓力”),以驅(qū)動液壓馬達(dá)單元90的液壓馬達(dá)。為此,控制器單元30的流動方向控制器可以根據(jù)機械載荷或從液壓馬達(dá)排出的流體的壓力(即,馬達(dá)壓力)來引導(dǎo)加壓流體流過某個管,并且還可以通過“壓力同步”使這種加壓流體與排放量控制器50同步。排放量控制器50可以減小從液壓泵單元20排放的泵排放量,或者可以根據(jù)機械載荷或流體壓力減小由液壓馬達(dá)單元90吸入的馬達(dá)吸入量。換句話說,液壓泵單元20的液壓泵可以增加每一定量的機械能的其驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速,從而與當(dāng)用戶在平坦道路上騎乘hat自行車100時向液壓馬達(dá)單元90供給的加壓流體相比,向液壓馬達(dá)單元90供給較少量的加壓流體。響應(yīng)于此,液壓馬達(dá)單元90的液壓馬達(dá)也可以降低其驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速,結(jié)果,hat10可以通過切換到較低的傳動比來執(zhí)行這種自動變速。
如上所述,從液壓泵排放的加壓流體可以被輸送到可以基于其類型操作的液壓馬達(dá)。更具體地,當(dāng)液壓馬達(dá)單元90可以包括定量液壓馬達(dá)時,這樣的馬達(dá)可以以由這種馬達(dá)的吸入量所確定的一定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。因此,hat10可以以由液壓泵的驅(qū)動軸25的第一轉(zhuǎn)速與液壓馬達(dá)的驅(qū)動軸95的第二轉(zhuǎn)速的比確定的傳動比來操作。應(yīng)當(dāng)理解,hat自行車100可以將后輪72的旋轉(zhuǎn)軸75配置為與液壓馬達(dá)單元90的液壓馬達(dá)的驅(qū)動軸95重合。結(jié)果,用戶可以以上述傳動比方便地享受騎乘自行車100。
相反,當(dāng)液壓馬達(dá)單元90可以包括變量液壓馬達(dá)時,hat10可以另外地再次改變傳動比,例如通過使變量液壓馬達(dá)的驅(qū)動軸95以由馬達(dá)吸入量和吸入該馬達(dá)的流體的流體壓力確定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。在這種情況下,hat10可以以作為液壓泵單元20的第一傳動比與液壓馬達(dá)單元90的第二傳動比的乘積的總傳動比來操作。因此,用戶可以進(jìn)一步享受與具有可以是上述第一和第二傳動比之一的單個傳動比的自動變速器相比可以更加方便的自動變速器。
圖2b中描繪了該方面2的另一示例性實施例2-2,其中,hat自行車100可以包括自行車主體70和至少一個hat10。主體70又可以包括作為自行車100的機械骨架的車架70a、70b、70d。主體70可以包括把手(圖中未示出)、座椅79、前輪(圖中未示出)、后輪72和至少一個踏板78。hat10可以包括至少一個液壓泵單元20和至少一個液壓馬達(dá)單元90,兩者被制造為整體制品。hat10還可以具有至少一個可選控制器單元30。在該實施例2-2中可以看出,控制器單元30的至少大部分被并入到液壓泵單元20或液壓馬達(dá)單元90中,使得控制器單元30的中間部分具有最小尺寸或體積。結(jié)果,這種結(jié)構(gòu)可以提供比實施例2-1中所例示的外觀更細(xì)的外觀,只要控制器單元30可以在用戶騎乘hat自行車100時承受施加在其上的機械沖擊或碰撞即可。
該方面2的另一示例性實施例2-3在圖2c中描繪,其中hat自行車100可以類似地包括自行車主體70和至少一個hat10,其中主體70可以包括車架70c、70d、把手(圖中未示出)、座椅79、前輪(圖中未示出)、后輪72和至少一個踏板78。hat10還可以包括至少一個液壓泵單元20和至少一個液壓馬達(dá)單元90,以及至少一個類似可選的控制器單元30。
在該實施例2-3中注意到,控制器單元30的至少大部分被結(jié)合到將踏板軸77與座椅79相連接的車架的一部分(其可以對應(yīng)于圖2a和圖2b中的車架70a)中,或結(jié)合到將座椅79與后輪72連接的車架的另一部分(其可對應(yīng)于圖2a和圖2b中的車架70b)中,以使得將踏板軸77與后輪72連接的車架70c的第三部分具有最小尺寸或體積。結(jié)果,該結(jié)構(gòu)可以提供與實施例2-1和2-2的外觀不同的外觀。
實施例2-1至2-3的各種hat自行車100可以以與方面1的hat自行車類似或相同的各種方法操作。因此,這些方法的細(xì)節(jié)在此省略。
該方面2的這些示例性實施例2-1至2-3的hat自行車100的各種特征可以彼此組合或者可以相互替代。因此,液壓泵單元20或液壓馬達(dá)單元90的各個部件可以設(shè)置在主體70或車架70a、70b、70c、70d的內(nèi)部或外部,只要hat自行車100可以以無級變速傳動比執(zhí)行這種自動變速,并且只要自行車100可以承受靜態(tài)或動態(tài)機械載荷、用戶重量等即可。此外,液壓泵單元20、液壓馬達(dá)單元90、控制器單元30或其部件可以可釋放地實施在主體70或車架70a、70b、70c、70d的內(nèi)部或外部,使得用戶可以容易地修復(fù)損壞的單元(或部件),或可以容易地更換損壞的單元(或部件)。
該方面2的實施例2-1至2-3中所例示的上述hat自行車100將液壓泵單元20的驅(qū)動軸25與主體70的踏板軸77聯(lián)接,或者將液壓馬達(dá)單元90的驅(qū)動軸95與后輪72的旋轉(zhuǎn)軸聯(lián)接。然而,hat自行車100可以包括:第一輔助齒輪,其設(shè)置在踏板軸77和驅(qū)動軸25之間,并將踏板軸77與驅(qū)動軸25連接;或第二輔助齒輪,其設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸75和驅(qū)動軸95之間,并將旋轉(zhuǎn)軸75連接到驅(qū)動軸95。在這種布置中,變量液壓泵單元20的傳動比或變量液壓馬達(dá)單元90的傳動比可以由于存在這種輔助齒輪而變化。然而,這種hat自行車100的操作特征可以與實施例2-1至2-3的其它hat自行車的操作特征類似或相同,因此在此省略。
該方面2的另一示例性實施例2-4在圖2d中描繪,其中hat自行車100可以類似地包括自行車主體70和至少一個hat10,其中主體70可以包括車架70a、70b、70c、70d、把手(圖中未示出)、座椅79、前輪(圖中未示出)、后輪72和至少一個踏板78。hat10還可以包括至少一個液壓泵單元20和至少一個液壓馬達(dá)單元90,兩者被制造成整體制品。hat10還可以包括至少一個類似的可選控制器單元30。然而,該實施例的hat10被配置為比實施例2-1至2-3更短,并且液壓泵單元20的液壓泵的驅(qū)動軸25可以對應(yīng)于踏板78的踏板軸77。結(jié)果,液壓馬達(dá)單元90的液壓馬達(dá)的與后輪72的旋轉(zhuǎn)軸75間隔開的驅(qū)動軸95可以通過鏈條73、齒輪或齒輪組件聯(lián)接到旋轉(zhuǎn)軸75。
該實施例2-4的hat自行車100可以以各種方法操作。在一個示例中,用戶坐在自行車100的座椅79上,并且可以通過向自行車100提供機械能而開始騎乘自行車100,例如通過使踏板78旋轉(zhuǎn)或通過利用基于電池操作的電動馬達(dá)提供機械能。由于踏板78的旋轉(zhuǎn)踏板軸77與液壓泵單元20的變量液壓泵的驅(qū)動軸25重合,所以由用戶或電動馬達(dá)提供的機械能可以通過踏板78傳遞到變量液壓泵的驅(qū)動軸25,并且可以驅(qū)動(即旋轉(zhuǎn))液壓泵的驅(qū)動軸25,然后液壓泵可以開始對容納在其中的流體加壓,其中液壓泵可以是葉片泵、齒輪泵、活塞泵或螺旋泵,并且其中每個這樣的泵可以在其驅(qū)動部中限定可變體積。
當(dāng)液壓馬達(dá)中的流體壓力或液壓馬達(dá)單元90的入口(或出口)中的流體壓力(或其變化)可能超過一定值時,或者當(dāng)施加到hat自行車100的驅(qū)動輪(例如后輪)的機械載荷(或其變化)可能超過一定值時,控制器單元30的流動方向控制器可以基于流體壓力來引導(dǎo)加壓流體流向某個管,然后可以將該值發(fā)送到排放量控制器50。排放量控制器50可以不管液壓馬達(dá)內(nèi)部(或入口或出口中)的增大的流體壓力(或其變化)并且克服外部機械載荷(或其變化)來操縱變量液壓泵,以將其中容納的流體加壓到更高的壓力以驅(qū)動液壓馬達(dá)。為此,排放量控制器50可將減少量的流體輸送到液壓馬達(dá),從而利用用戶提供的固定量的機械能以更高的轉(zhuǎn)速驅(qū)動馬達(dá)的驅(qū)動軸。結(jié)果,液壓馬達(dá)可以以較低的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。
液壓馬達(dá)單元90的液壓馬達(dá)可以吸入從液壓泵單元20的液壓泵排出的加壓流體,并且液壓馬達(dá)可以是如上所述操作的定量馬達(dá)或變量馬達(dá)。在旋轉(zhuǎn)其驅(qū)動軸的同時,液壓馬達(dá)可以產(chǎn)生動力,該動力可以通過鏈條73、齒輪或齒輪組件傳遞到后輪72的旋轉(zhuǎn)軸75。
如上所述,該實施例2-4的hat自行車100可以以各種方式將后輪70的旋轉(zhuǎn)軸75與液壓馬達(dá)單元90的驅(qū)動軸95機械聯(lián)接。例如,hat自行車100可以包括在后輪72的旋轉(zhuǎn)軸75與液壓馬達(dá)單元90的驅(qū)動軸75之間或在踏板77與驅(qū)動軸95之間的、具有固定傳動比的輔助齒輪(或齒輪組件),并且可以將這樣的輔助齒輪配置為將動力傳遞到鏈條73。然后,鏈條73可以將動力傳遞到后輪72的旋轉(zhuǎn)軸75或踏板軸77。在這種情況下,變量液壓泵單元20的傳動比或液壓馬達(dá)單元90的傳動比可以與實施例2-1至2-4中的那些不同。該實施例的這種hat自行車100及其hat10的其它結(jié)構(gòu)或操作特征可以與上述的或下面將要說明的其它實施例類似或相同,在此省略。
圖2e中描繪了該方面2的另一示例性實施例2-5,其中hat自行車100可以類似地包括自行車主體70和至少一個hat10,其中主體70可以包括車架70a、70b、70c、70d、把手(圖中未示出)、座椅79、前輪(圖中未示出)、后輪72和踏板78。該hat10還可以包括液壓泵單元20和液壓馬達(dá)單元90,兩者被制造為整體制品。hat10還可以包括可選的控制器單元30。
該實施例2-5的hat10可以類似地被配置為具有比上述實施例2-1至2-3更短的長度,并且可以將液壓馬達(dá)的驅(qū)動軸95配置為與后輪72的旋轉(zhuǎn)軸75對應(yīng)。因此,液壓泵單元20的液壓泵的與踏板78的踏板軸77間隔開的驅(qū)動軸25可以通過鏈條73、齒輪或齒輪組件機械聯(lián)接到踏板軸77。
該實施例2-5的hat自行車100可以以各種方法操作。在一個示例中,用戶坐在自行車100的座椅79上,并且可以通過向自行車100提供機械能來開始騎乘自行車100,例如通過旋轉(zhuǎn)踏板78或通過利用基于電池操作的電動馬達(dá)提供所述機械能。在該實施例中,后輪72的旋轉(zhuǎn)踏板軸與液壓馬達(dá)單元90的液壓馬達(dá)的驅(qū)動軸95重合。當(dāng)用戶或電動馬達(dá)向踏板78的旋轉(zhuǎn)軸提供機械能時,鏈條73可將這種機械能傳遞到液壓泵單元20的變量液壓泵的驅(qū)動軸上,其中諸如變量葉片泵、變量齒輪泵、變量活塞泵或變量螺旋泵的液壓泵可以利用該機械能開始對容納在其中的流體加壓。
當(dāng)液壓馬達(dá)中的流體壓力或液壓馬達(dá)單元90的入口(或出口)中的流體壓力(或其變化)可能超過一定值時,或者當(dāng)施加到驅(qū)動輪72的機械載荷(或其變化)可能超過一定值時,流動方向控制器可以基于流體壓力引導(dǎo)流體流向某個管,然后可以將該值發(fā)送到排放量控制器50。排放量控制器50可以以類似于實施例2-4的方式操縱變量液壓泵。結(jié)果,液壓馬達(dá)可以以較低的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。踏板軸77和液壓泵單元20的驅(qū)動軸25也可以以與實施例2-4類似的方式彼此連接。
該方面2的另一示例性實施例2-6在圖2f中描繪,其中,hat自行車100可以類似地包括自行車主體70、至少一個hat10和至少一個可選控制器單元30。主體70可以包括車架70a、70b、70c、70d、把手、座椅79、前輪、后輪72和踏板78。該hat10可以包括液壓泵單元20和液壓馬達(dá)單元90,其中控制器單元30被設(shè)置為多個部件,每個部件可以被實施到這些單元20、90的每一個中,或被實施到這些單元20、90中的僅一個中。液壓馬達(dá)單元90的驅(qū)動軸95與后輪72的旋轉(zhuǎn)軸間隔開,并且因此通過鏈條73、輔助齒輪或齒輪組件與其連接。液壓泵單元20的類似地與踏板78的旋轉(zhuǎn)軸77間隔開的驅(qū)動軸25可以通過鏈條73、輔助齒輪或齒輪組件連接到踏板軸77。在這方面,該實施例2-6的hat自行車100可以視為實施例2-4和2-5的那些自行車的組合。
該實施例2-6的hat自行車100可以以各種方法操作。在一個示例中,用戶坐在座椅79上,并通過向踏板78的踏板軸77提供機械能而開始騎乘自行車100。在該實施例中,旋轉(zhuǎn)踏板軸77可與液壓泵單元20的變量液壓泵的驅(qū)動軸25聯(lián)接,同時后輪72的旋轉(zhuǎn)軸75可通過鏈條73、輔助齒輪或輔助傳動單元與液壓馬達(dá)單元90的液壓馬達(dá)的驅(qū)動軸95聯(lián)接。因此,機械能可以傳遞到液壓馬達(dá)單元90并且可以驅(qū)動(即旋轉(zhuǎn))液壓泵的驅(qū)動軸25,液壓泵然后可以開始對容納在其中的流體加壓。
當(dāng)液壓馬達(dá)單元90中或在其入口(或出口)處的流體壓力(或其變化)可能超過一定值時,或當(dāng)施加到驅(qū)動輪72的機械載荷(或其變化)可能在駕駛時超過一定值時,流動方向控制器可以引導(dǎo)流體流向某一管,并且可以將該值發(fā)送到排放量控制器50。排放量控制器50可以以類似于實施例2-4或2-5的方式,自動地操縱液壓泵單元20的排放量或液壓馬達(dá)單元90的吸入量。
因此,來自踏板72的踏板軸75(或鏈條)的動力可以驅(qū)動液壓泵單元20的液壓泵的驅(qū)動軸25,并且在液壓泵中加壓的流體可以被輸送到液壓馬達(dá)單元90的液壓馬達(dá)并驅(qū)動液壓馬達(dá)。依賴于結(jié)構(gòu),變量或定量液壓馬達(dá)可以產(chǎn)生如先前實施例中所述的動力,然后可以將這種動力傳遞到后輪72的旋轉(zhuǎn)軸75。
該實施例2-6的hat自行車100可以將主體70的踏板軸77機械地聯(lián)接到液壓泵單元20的驅(qū)動軸25,或者可以以各種方式將液壓馬達(dá)單元90的驅(qū)動軸95與后輪72的旋轉(zhuǎn)軸75機械聯(lián)接。例如,自行車100可以包括在踏板軸77和液壓泵單元20的驅(qū)動軸25之間或在后輪72的旋轉(zhuǎn)軸75與液壓馬達(dá)單元90的驅(qū)動軸95之間的、具有固定傳動比的輔助齒輪(或組件)。變量液壓泵單元20的傳動比或液壓馬達(dá)單元90的傳動比可以變化,因此可以與實施例2-1至2-4不同。該實施例的這種hat自行車100及其hat10的其它結(jié)構(gòu)或操作特征可以與上述或下面將要說明的其它實施例類似或相同,在此省略。
如上所述,該實施例2-6的液壓泵單元20可以包括至少一個液壓泵,例如至少一個變量(或定量)葉片泵、至少一個變量(或定量)齒輪泵、至少一個變量(或定量)活塞泵,或至少一個變量(或定量)螺旋泵。當(dāng)液壓泵單元20可以包括作為其液壓泵的葉片泵或齒輪泵時,這種單元20包括葉片泵中的圓形轉(zhuǎn)子或齒輪泵中的圓形齒輪,并且因此,通??梢跃哂虚L度和寬度可以具有相似長度的尺寸。相反,當(dāng)液壓泵單元20可以包括活塞泵或螺旋泵時,這種單元20通??梢跃哂屑?xì)長尺寸。
該方面2的另一示例性實施例2-7在圖2g中描繪,其中hat自行車100可以類似地包括自行車主體70、至少一個hat10和至少一個可選控制器單元30。主體70可以包括車架70a、70b、70d、把手、座椅79、前輪、后輪72和踏板78。該hat10還可以包括液壓泵單元20和液壓馬達(dá)單元90,其中液壓泵單元20可以包括作為其液壓泵的活塞泵,其中兩個單元20、90可以提供為整體制品,并且其中所述控制器單元30的至少一部分也可以設(shè)置在所述主體70內(nèi)部。
如圖中所描繪,液壓泵單元20可以包括細(xì)長活塞泵,其包括至少一個缸體、至少一個活塞28p和至少一個活塞桿28r,其中活塞28p可在缸體內(nèi)往復(fù)運動,其中所述活塞桿28r可以將活塞28p可移動地聯(lián)接到活塞28p的旋轉(zhuǎn)軸28c,并且其中所述旋轉(zhuǎn)軸28c可以結(jié)合到所述踏板78的旋轉(zhuǎn)板。結(jié)果,當(dāng)用戶或電動馬達(dá)可能旋轉(zhuǎn)所述旋轉(zhuǎn)板時,旋轉(zhuǎn)軸28c可以以圓形路徑旋轉(zhuǎn)。當(dāng)活塞桿28r將旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成線性往復(fù)運動時,活塞28p可在缸體內(nèi)往復(fù)運動,同時對容納在缸體中的流體加壓,然后以泵排放量將加壓流體排出缸體。
該實施例2-7的hat自行車100可以以可與實施例2-1至2-13類似或相同的各種方法操作,并且因此,為了簡化說明,這里省略進(jìn)一步的細(xì)節(jié)。
該方面2的另一示例性實施例2-8在圖2h中描繪,其中hat自行車100可以包括自行車主體70、至少一個hat10和至少一個可選控制器單元30,其中這種主體70可以類似于實施例2-7的主體。該hat10還可以包括液壓泵單元20和液壓馬達(dá)單元90,其中液壓泵單元20可以包括作為其液壓泵的活塞泵。
該實施例的hat自行車100大體上與實施例2-7類似。然而,與其中車架70c將踏板78的旋轉(zhuǎn)軸77連接到后輪77的旋轉(zhuǎn)軸的實施例2-7的hat相反,該實施例的hat10可以包括不同的車架70a、70b。該hat自行車10的進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)或操作特征可以與實施例2-7的hat自行車的類似或相同,在此省略。
應(yīng)當(dāng)理解,實施例2-1至2-8的各種hat包括沿著自行車的長軸(或前進(jìn)騎行方向)布置的液壓泵單元20和液壓馬達(dá)單元90,但是該實施例的液壓泵單元20、液壓馬達(dá)單元90以及控制器單元30的至少一部分可以沿著可以橫向于(即,不平行于)自行車100的長軸的方向或前進(jìn)騎行方向布置,例如,沿著垂直于長軸并且在長軸的左側(cè)或右側(cè)的方向,沿著垂直于長軸并且在長軸的上方或下方的另一方向,或者沿著與該軸形成銳角的另一方向(例如,傾斜方向)。也就是說,當(dāng)沿著hat自行車100的長軸觀察時,液壓泵單元20、液壓馬達(dá)單元90或控制器單元30的至少一部分可以以堆疊布置來實施。此外,液壓泵單元20、液壓馬達(dá)單元90或控制器單元30的至少一部分可以布置在hat自行車100的、除主體70的車架70a、70b、70c、70d之外的各種位置。因此,液壓泵(或馬達(dá))單元20、90或控制器單元30的至少一部分可以布置在把手上或把手周圍,布置在前(或后)車架上或前(或后)車架周圍,布置在前輪(或后輪)上或前輪(或后輪)周圍,或布置在自行車100的任何其它合適的位置。
該方面2的另一示例性實施例2-9在圖2i中描繪,其中hat自行車100可以包括可以以堆疊布置來設(shè)置的自行車主體70和至少一個hat10。hat自行車100還可以包括至少一個可選控制器單元30,其中這樣的主體70可以類似于實施例2-8中的主體。該hat10可以包括液壓泵單元20和液壓馬達(dá)單元90。
更具體地說,hat10可以具有與實施例2-4類似的結(jié)構(gòu)。然而,與液壓泵單元、液壓馬達(dá)單元和控制器單元30沿著自行車的長軸對準(zhǔn)的實施例2-4的hat相反,該實施例的hat10可以包括設(shè)置在踏板78右側(cè)的液壓泵單元20、設(shè)置在踏板78左側(cè)的液壓馬達(dá)單元90等。該hat自行車10的進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)或操作特征可以與實施例2-4的hat自行車的類似或相同,在此省略。
注意,本公開的hat自行車的各種hat可以具有與實施例2-1至2-9中例示的hat不同的結(jié)構(gòu)和操作特征。在一個示例中,hat自行車可以采用前輪作為其驅(qū)動輪。在這種情況下,踏板軸77可以驅(qū)動液壓泵單元20,而在液壓泵單元20的液壓泵21中加壓的流體可以被排放到液壓馬達(dá)單元90。液壓馬達(dá)或液壓馬達(dá)單元90然后可以直接驅(qū)動前輪71的旋轉(zhuǎn)軸,或通過鏈條、輔助齒輪或齒輪組件間接地驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸71。然后,液壓馬達(dá)或液壓馬達(dá)單元90可以設(shè)置在前輪71中、前輪71上或前輪71周圍。作為替代,液壓馬達(dá)或液壓馬達(dá)單元90可以被實施到后輪72、主體70或在hat自行車100的液壓馬達(dá)單元90可以直接或間接地驅(qū)動前輪71的其它位置中。
該示例性方面2的一個示例性實施例的各種hat自行車、hat、單元、部件和結(jié)構(gòu)或操作特征可以[1]與同一方面2的另一示例性實施例的相應(yīng)的自行車、hat、單元、部件和特征類似或相同或[2]與上文所述的或?qū)⒃谙挛闹姓f明的本公開的其它示例性方面的其它示例性實施例的相應(yīng)的自行車、hat、單元、部件和特征類似或相同。此外,該方面2的這種示例性實施例的這種自行車、hat、單元、部件和特征中的至少一部分可以替代如上所述或?qū)⒃谙挛闹姓f明的其它示例性方面的其它示例性實施例的其它自行車、hat、單元、部件和特征中的至少一個,可以被所述至少一個替代,可以組合到所述至少一個中,或可以結(jié)合所述至少一個使用。
應(yīng)當(dāng)理解,上述方面1和方面2的各種示例和示例性實施例的以下修改或變形也屬于這些方面并且落入本公開的范圍內(nèi)。
應(yīng)當(dāng)理解,hat自行車的效率是指每單位機械能的騎行距離,所述機械能可以由用戶手動提供或者可以由基于電池或發(fā)電機操作的電動馬達(dá)提供,并且這樣的效率通??梢噪S著液壓泵(或馬達(dá))單元的重量減小而增加,其中術(shù)語“液壓泵(或馬達(dá))單元”是指液壓泵單元和液壓馬達(dá)單元兩者,或者這些單元中僅一個,并且其中,以下將騎行的效率簡稱為“騎行效率”。因此,在騎行效率方面,可能希望減小液壓泵(或馬達(dá))單元或控制器單元的重量。因此,液壓泵或液壓泵單元可以被配置為具有可以小于例如約15kg、10kg或8kg的重量,而液壓馬達(dá)或液壓馬達(dá)單元可被配置為具有可以小于例如約15kg、12kg或10kg的重量。當(dāng)這樣的泵或泵單元可以由輕質(zhì)復(fù)合材料或合金制成或者包括輕質(zhì)復(fù)合材料或合金時,這樣的重量甚至可以減小到小于約7kg、6kg、5kg或4kg,而這種馬達(dá)或馬達(dá)單元可以被配置為具有小于約8kg、7kg、6kg或5kg的重量。還應(yīng)當(dāng)理解,hat或其液壓泵(或馬達(dá))單元的重量可以基于用戶可能希望的傳動比的范圍來確定。因此,當(dāng)用戶優(yōu)先期望低傳動比的范圍時,這樣的用戶可能傾向于為運動型的,并且hat自行車可以被配置為也可以相對較重的重型hat自行車。相反,當(dāng)用戶優(yōu)先期望高傳動比的范圍時,這樣的用戶可能傾向于為老年型的,或者可能希望使用hat自行車進(jìn)行通勤。在這種情況下,hat自行車或其hat可能不必由堅固、重的材料制成。
一般來說,現(xiàn)有技術(shù)的自行車具有考慮到其用途的重量。例如,現(xiàn)有技術(shù)的山地自行車由堅固的材料制成,通常重量超過15kg,或者有時高達(dá)25kg。相反,現(xiàn)有技術(shù)的競賽自行車通常被制作為具有較小的重量,例如10kg或更小。因此,包括這種液壓泵(或馬達(dá))單元和控制器單元的各種hat可以被配置為具有可以與hat自行車的車架的重量相匹配的重量。例如,在重量可以小于約10kg的輕型hat自行車的情況下,hat或液壓泵(或馬達(dá))可以具有與hat自行車的車架相似或比hat自行車的車架更小的重量。因此,液壓泵(或馬達(dá))單元或hat的重量可以確定為與hat自行車的總重量(有或沒有用戶騎在其上)的比率,或確定為與hat自行車的車架的重量的比率,例如小于約150%、140%、130%、120%、110%、100%、90%、80%、70%、60%、50%、40%或30%。在中等重量的hat自行車(例如,總重量約10kg,沒有用戶坐在上面)的情況下,液壓泵(或馬達(dá))或hat的重量與hat自行車(或其車架)的總重量的比率可以小于約120%、110%、100%、90%、80%、70%、60%、50%或40%。
當(dāng)車架可以由諸如碳纖維或其等同物的輕質(zhì)堅固材料制成或可以包括該輕質(zhì)堅固材料時,車架可以具有小于約5kg或甚至大約或小于3kg的重量。在這種情況下,液壓泵(或馬達(dá))單元、其液壓泵(或馬達(dá))或hat的重量與車架的重量的比率可以小于約200%、180%、160%、140%、120%或100%。
液壓泵(或馬達(dá))單元的重量可以傾向于與包括在其中的液壓泵(或馬達(dá))的重量成比例。這同樣也可大體上適用于hat。因此,當(dāng)hat可以制成輕質(zhì)制品時,液壓泵單元可以傾向于為輕量單元,并且因此,液壓泵單元可對流體加壓的最大壓力可能降低。這也可以使液壓泵單元內(nèi)的流體壓力或從這種液壓泵單元排放的流體壓力降低,并且還可能影響hat可達(dá)到的最大傳動比。此外,隨著從液壓泵單元排出的流體壓力降低,液壓馬達(dá)單元中或周圍的流體壓力也可能降低。結(jié)果,液壓馬達(dá)單元也可以被制成輕量單元?;谶@些一般原則,制造商可以選取或選擇液壓泵(或馬達(dá))單元或hat的最佳重量,同時還考慮到騎行效率、用戶可能希望的傳動比等。
與其重量相似,hat自行車、其hat或其液壓泵(或馬達(dá))單元也可以以各種尺寸(例如,高度、長度或?qū)挾?、各種內(nèi)部體積、各種外部體積等來提供??紤]到其效率并如上所述,液壓泵(或馬達(dá))單元可以被制造成具有輕重量的緊湊結(jié)構(gòu)。應(yīng)當(dāng)理解,即使當(dāng)液壓泵(或馬達(dá))單元可以具有輕重量但體積大時,用戶可能會發(fā)現(xiàn)騎在這樣的hat自行車上不舒服。例如,當(dāng)體積大的液壓泵聯(lián)接到踏板的旋轉(zhuǎn)軸時,用戶可能會發(fā)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)踏板并不舒服。因此,從用戶的利益出發(fā),通常不去不必要地增加液壓泵(或馬達(dá))單元、其液壓泵(或馬達(dá))或hat的尺寸或體積。
通常,液壓泵(或馬達(dá))單元的尺寸(或體積)可能傾向于與其中包括的液壓泵(或馬達(dá))的驅(qū)動部的驅(qū)動容積或驅(qū)動流量成比例,其中液壓泵(或馬達(dá))的特性可能更多地取決于可以以各種形狀和尺寸提供的驅(qū)動容積,并且該驅(qū)動容積又可以由驅(qū)動容積(或部件)的長度、寬度和高度(或半徑)確定,而不是由單元的一維尺寸來確定。然而,為了簡化說明,這種液壓泵(或馬達(dá))單元的各種特性將根據(jù)可以對應(yīng)于這些單元的長度、寬度、高度或直徑的最大值的、它們的“尺寸”進(jìn)行描述。在一個示例中,液壓泵(或馬達(dá))可以包括具有小于約30cm、25cm、20cm或15cm的尺寸的驅(qū)動部,其中這種尺寸還可以取決于用戶的重量、hat自行車的主要用途(例如,運動或通勤)、驅(qū)動力、用戶期望的傳動比等。在另一個示例中,當(dāng)用戶期望緊湊的hat自行車而不管其傳動比或驅(qū)動力時,液壓泵(或馬達(dá))可以包括具有小于約14cm、12cm、10cm或8cm的尺寸的驅(qū)動部。在另一個示例中,當(dāng)用戶具有小體格或者當(dāng)用戶是孩子時,液壓泵(或馬達(dá))單元可以在相對低的流體壓力范圍內(nèi)操作,并且因此,液壓泵(或馬達(dá))單元可以包括具有小于約7cm、6cm或5cm的尺寸的驅(qū)動部。
因此,當(dāng)液壓泵(或馬達(dá))是具有多個葉片的葉片泵(或馬達(dá))時,這種單元的驅(qū)動部可以包括直徑小于約23cm、18cm、13cm、12cm或10cm的轉(zhuǎn)子。當(dāng)用戶喜歡較小或較輕的液壓泵(或馬達(dá))時,其轉(zhuǎn)子可具有小于約9cm、7cm、5cm或更小的直徑。如下文中將要說明的,可以使用葉片泵(或馬達(dá))作為其液壓泵(或馬達(dá))的hat可以包括外凸輪環(huán),所述外凸輪環(huán)可以包圍葉片泵(或馬達(dá))的驅(qū)動部的至少大部分(或整個部分)。因此,制造商可能必須在也考慮到hat的尺寸由于該外凸輪環(huán)而通常大于液壓泵(或馬達(dá))單元的尺寸的同時選擇液壓泵(或馬達(dá))單元的尺寸。當(dāng)液壓泵(或馬達(dá))包括作為液壓泵(或馬達(dá))的齒輪泵(或馬達(dá))時,多個齒輪的尺寸可以被視為這些齒輪的直徑的總和,其中這種尺寸可以小于約28cm、23cm、18cm、13cm、12cm或10cm。當(dāng)較小的液壓泵(或馬達(dá))是優(yōu)選的時,泵(或馬達(dá))可以具有可以小于約9cm、7cm、5cm或更小的上述尺寸。制造商可能必須在考慮到一對齒輪是在這些齒輪的多個脊和槽彼此嚙合的情況下進(jìn)行操作的,嚙合的成對齒輪的實際直徑可以小于該對齒輪的直徑之和,以及這些齒輪設(shè)置在有限尺寸的殼體內(nèi)的同時,選擇液壓泵(或馬達(dá))單元的尺寸。當(dāng)液壓泵(或馬達(dá))包括作為液壓泵(或馬達(dá))的活塞泵(或馬達(dá))時,活塞的行程距離可以看作葉片或齒輪泵(或馬達(dá))的尺寸,其中該尺寸可以小于約28cm、23cm、18cm、13cm、12cm或10cm。當(dāng)較小的液壓泵(或馬達(dá))是優(yōu)選的時,泵(或馬達(dá))可以具有可以小于約9cm、7cm、5cm或更小的上述尺寸。制造商可能必須在考慮活塞泵(或馬達(dá))的缸體的尺寸或厚度,以及將活塞和缸體包圍在其中的殼體的尺寸的同時,選擇液壓泵(或馬達(dá))單元的尺寸。當(dāng)液壓泵(或馬達(dá))包括作為液壓泵(或馬達(dá))的螺旋泵(或馬達(dá))時,螺桿長度可視為螺旋泵(或馬達(dá))的尺寸,其中這種尺寸可以小于約28cm、23cm、18cm、13cm、12cm或10cm。當(dāng)較小的液壓泵(或馬達(dá))是優(yōu)選的時,泵(或馬達(dá))可以具有可以小于約9cm、7cm、5cm或更小的上述尺寸。
液壓泵(或馬達(dá))單元的尺寸或體積可能取決于其長度及其高度。因此,液壓泵(或馬達(dá))可以具有可與前述段落中例示的上述尺寸相似的高度。對于齒輪泵(或馬達(dá))而言,連接一對齒輪的旋轉(zhuǎn)中心的長度可能會超過其高度。對于活塞泵(或馬達(dá))而言,行程距離可能會超過活塞泵(或馬達(dá))的高度。對于螺旋泵(或馬達(dá))而言,螺桿的軸向長度也可能超過其高度。而對于葉片泵(或馬達(dá))而言,其高度和長度可以彼此相似。應(yīng)當(dāng)理解,液壓泵(或馬達(dá))單元的長度和高度可以根據(jù)如何安裝這種液壓泵(或馬達(dá))而顛倒。在這一方面,可以認(rèn)為液壓泵(或馬達(dá))單元的“長度”可以指沿其“長軸”的這種單元的長度,并且液壓泵(或馬達(dá))單元的“高度”可以指沿其“短軸”的這種單元的長度。
液壓泵(或馬達(dá))單元的尺寸不僅由上述長度和高度確定,而且由其寬度確定。通常,液壓泵(或馬達(dá))單元的寬度小于其高度或長度。應(yīng)當(dāng)理解,液壓泵(或馬達(dá))單元越窄,則制造商制造液壓泵(或馬達(dá))單元可以越方便,并且用戶可以越容易操作hat自行車,并且hat自行車可以實現(xiàn)更高的騎行效率。因此,液壓泵(或馬達(dá))或液壓泵(或馬達(dá))單元的寬度可以小于約20cm、18cm,16cm、14cm、12cm、10cm或更小。較窄的液壓泵(或馬達(dá))單元也可以更容易地并入到hat自行車的各種位置,并且在可行的情況下,液壓泵(或馬達(dá))單元的至少一部分甚至可以并入車架中。當(dāng)需要更輕的hat自行車時,液壓泵(或馬達(dá))單元的寬度可以小于約9cm、7cm、5cm、3cm或更小。
如上所述,示例性方面1和方面2的各種hat中可包括液壓泵和液壓馬達(dá)兩者,這種hat的尺寸可以達(dá)到液壓泵或馬達(dá)的尺寸的兩倍。當(dāng)控制器單元也被添加到其中時,hat的總尺寸可以是液壓泵或馬達(dá)的尺寸的約三倍或更多。但是,如上述方面2的示例性實施例2-9中所描繪的,液壓泵單元(或其液壓泵)的至少一部分可以替代地堆疊在液壓馬達(dá)單元(或其液壓馬達(dá))的至少一部分上方,設(shè)置在該至少一部分的頂部上,或者設(shè)置成與該至少一部分鄰近。在這種布置中,hat的總體尺寸可以小于液壓泵(或馬達(dá))單元的尺寸的約200%、180%、160%、140%、120%或110%,或者可以與液壓泵(或馬達(dá))單元的尺寸幾乎相同。
也可以根據(jù)前輪的旋轉(zhuǎn)軸和后輪的旋轉(zhuǎn)軸之間的距離來選擇hat的尺寸。例如,當(dāng)hat可以將液壓泵單元與液壓馬達(dá)單元分開設(shè)置時,hat的總長度可以是該距離的大約150%、130%、120%或110%,或者可以與該距離幾乎相同。當(dāng)液壓泵和馬達(dá)單元(或其液壓泵和液壓馬達(dá))設(shè)置成彼此分開時,hat的總長度可以為該距離的約150%、130%、120%或110%,或者可以與該距離幾乎相同。此外,當(dāng)液壓泵單元和馬達(dá)單元(或其液壓泵和馬達(dá))設(shè)置成彼此靠近或彼此上下(或并排)堆疊時,hat的總長度可以為該距離的大約90%、80%、70%、60%、50%、40%或30%。
類似地,也可以根據(jù)車架的長軸的長度來選擇hat的尺寸。例如,當(dāng)hat可以將液壓泵單元與液壓馬達(dá)單元設(shè)置成彼此分開時,hat的總長度可以為車架的長軸的長度的約180%、160%、140%、130%、120%或110%,或者可以與車架的長軸的長度幾乎相同。當(dāng)液壓泵單元和馬達(dá)單元(或它們的液壓泵和馬達(dá))設(shè)置成彼此靠近或彼此上下(或并排)堆疊時,hat的總長度可以為車架的長軸的這種長度的約90%、80%、70%、60%、50%、40%或30%。
示例性方面1和方面2的hat可以包括液壓泵和液壓馬達(dá),這兩者可以作為整體制品提供。這種hat還可以包括蓋子,所述蓋子可以在其中包圍液壓泵單元、液壓馬達(dá)單元以及多個管的網(wǎng)絡(luò)的至少大部分(或整個部分),其中所述網(wǎng)絡(luò)可以包括連接到液壓泵單元或液壓馬達(dá)單元(或其液壓泵或馬達(dá))的管、可以設(shè)置在液壓泵單元和液壓馬達(dá)單元(或它們的液壓泵和馬達(dá))之間的管,等等。結(jié)果,這種hat的尺寸(例如,長度、寬度或其高度)可以大于液壓泵單元和液壓馬達(dá)單元的總體尺寸。此外,考慮到其中包括的所有這種管的尺寸,hat可以具有大于這些液壓泵單元和馬達(dá)單元的總體尺寸的尺寸。例如,當(dāng)液壓泵單元和液壓馬達(dá)單元設(shè)置為整體制品時,hat可以具有可以小于這些液壓泵單元和馬達(dá)單元中具有較小尺寸的一個的尺寸的大約400%、370%、340%、310%、280%、250%或220%的尺寸。作為替代,包括整體式液壓泵和馬達(dá)單元的hat可以具有可以小于這些液壓泵和馬達(dá)中具有較小尺寸的一個的尺寸的大約400%、370%、340%、310%、280%、250%或220%的尺寸。
當(dāng)液壓泵單元和液壓馬達(dá)單元被制造為整體制品時,該整體式hat的尺寸(例如,長度、寬度或高度)可以小于液壓泵單元和液壓馬達(dá)單元的尺寸之和(即總體尺寸),或者可以小于液壓泵和液壓馬達(dá)的尺寸之和。在一個示例中,當(dāng)液壓泵和液壓馬達(dá)可以至少部分地堆疊在另一個的頂部上(或沿它們的短軸并排設(shè)置)時,hat的尺寸可以是液壓泵單元(或其泵)的尺寸或者液壓馬達(dá)單元(或其馬達(dá))的尺寸的大約兩倍或更小,這取決于這些單元(或泵和馬達(dá))的鄰接表面的形狀、大小或其它結(jié)構(gòu)特征。因此,包括液壓泵單元和液壓馬達(dá)單元的整體制品的整體式hat可以具有可以是這些液壓泵單元和馬達(dá)單元中具有較大尺寸的一個的尺寸的大約180%、160%、140%、120%或110%的尺寸。作為替代,整體式hat可以具有可以是這些液壓泵和馬達(dá)中具有較大尺寸的一個的尺寸的約190%、170%、150%、140%、130%、120%或110%的尺寸。
與此相反,hat可以將液壓泵單元的至少一部分但不是整個部分以及液壓馬達(dá)單元的至少一部分但不是整個部分構(gòu)造為整體制品,或者可以替代地,將液壓泵的至少一部分但不是整個部分以及液壓馬達(dá)單元的至少一部分但不是整個部分配置為整體制品,其中這樣的布置在下文中可以稱為“半整體制品”或“半整體式hat”,而與包括液壓泵單元(或其泵)和液壓馬達(dá)單元以作為整體制品的“整體物品”或“整體式hat”形成對照??梢岳斫?,半整體式hat可以在其中包括液壓泵單元(或其泵)的整個部分,而包括液壓馬達(dá)單元(或其馬達(dá))的僅一部分,或者可以在其中包括液壓泵單元(或其泵)的僅一部分,而包括液壓馬達(dá)單元(或其馬達(dá))的整個部分。
半整體式hat可以包括至少一個蓋子,并且可以在該蓋子內(nèi)部包括這種液壓泵單元和這種液壓馬達(dá)單元以及各種管。因此,半整體式hat的尺寸可以大于液壓泵單元(或其泵)和液壓馬達(dá)單元(或其馬達(dá))的總體尺寸。例如,半整體式hat可以具有可以是這種液壓泵單元和馬達(dá)單元中具有較小尺寸的一個的尺寸的大約400%、370%、340%、310%、280%或220%的尺寸。作為替代,半整體式hat可以具有可以是這種液壓泵和馬達(dá)中具有較小尺寸的一個的尺寸的大約450%、420%、390%、360%、330%、300%、270%或240%的尺寸。
半整體式hat也可以具有可以比液壓泵單元和液壓馬達(dá)單元在一起的總體尺寸或者液壓泵和液壓馬達(dá)在一起的總體尺寸小的尺寸(例如,長度、寬度或高度)。例如,當(dāng)液壓泵單元和液壓馬達(dá)單元可以堆疊在彼此的頂部或并排設(shè)置時,半整體式hat可以具有可以小于液壓泵單元(或其泵)的長度、寬度或高度的兩倍,或小于液壓馬達(dá)單元(或其馬達(dá))的長度、寬度或高度的兩倍的尺寸。在另一個示例中,半整體式hat可以具有可以小于這些液壓泵單元和馬達(dá)單元中具有較大尺寸的一個的尺寸的大約250%、220%、180%、130%、120%或110%的尺寸。作為替代,半整體式hat可以具有可以小于這些液壓泵和馬達(dá)中具有較大尺寸的一個的尺寸的大約230%、200%、180%、160%、140%、130%或120%的尺寸。
上述整體式或半整體式hat可以為用戶提供各種益處,因為液壓泵單元(或其泵)和液壓馬達(dá)單元(或其馬達(dá))被提供為相對緊湊的制品。首先,整體式(或半整體式)hat可以將液壓泵單元的至少一部分和液壓馬達(dá)單元的至少一部分包圍在其殼體內(nèi),因此,可以保護(hù)這些單元或這些泵或馬達(dá)免受外部沖擊或碰撞的影響。整體式(或半整體式)hat還可以通過使得可能存在于非整體式hat中的間隙最小化而具有更緊湊的結(jié)構(gòu),由此這樣的hat可以被更容易地實施到輕型hat自行車中,或者實施到緊湊型hat自行車中。
即使當(dāng)hat可以不被制造為整體式(或半整體式)制品時,hat也可將其單元或部件并入到hat自行車的不同位置中,如在方面2的各種示例性實施例中所描述的,并且還可以減小hat的這些部件中每一個或hat的尺寸或體積。盡管在附圖中未示出,但液壓泵單元的至少一部分(或整個部分)、液壓馬達(dá)單元的至少一部分(或整個部分)或控制器單元的至少一部分(或整個部分)可以在可能與hat自行車的長軸方向不一致而是可能橫向于長軸的方向上并入到hat自行車中,例如,沿著橫向方向(例如,向左或向右),沿著豎向方向(例如,向上或向下),或者沿著可能橫向于長軸的另一方向(例如,相對于長軸成銳角)。結(jié)果,可以減小hat的至少一部分(或整個部分)的尺寸或體積。
更具體地說,當(dāng)液壓泵(或馬達(dá))可以設(shè)置為輕型泵(或馬達(dá))時,在這種泵(或馬達(dá))的體積可能較大時,用戶可能會覺得騎乘該hat自行車非常不方便。例如,當(dāng)附接到踏板的旋轉(zhuǎn)軸的液壓泵可能太大或太寬時,用戶可能不容易旋轉(zhuǎn)踏板。因此,通過使液壓泵(或馬達(dá))單元或其泵(或馬達(dá))的至少一部分(或整個部分)的尺寸最小化,可以將hat提供為緊湊制品。
hat、其液壓泵(或馬達(dá))單元或其泵(或馬達(dá))可以具有可以相對于可以與用戶直接相關(guān)或可以物理接觸用戶的、hat自行車的部分的尺寸選擇,或者作為其尺寸與hat自行車的該部分的尺寸的比率來選擇的尺寸。例如,液壓泵(或馬達(dá))單元或其液壓泵(或馬達(dá))的寬度可以具有可以小于hat自行車的座椅的寬度的約125%、100%、90%或80%的寬度。因此,當(dāng)將hat并入座椅下方時,用戶可能根本不會被這樣的單元或泵(或馬達(dá))干擾。液壓泵(或馬達(dá))單元或其液壓泵(或馬達(dá))可以替代地具有可以小于一對踏板之間的距離的大約110%、100%、90%或80%的寬度。因此,當(dāng)將hat結(jié)合在踏板之間或踏板周圍時,用戶可能不會因使用他或她的腿而被干擾。當(dāng)液壓泵(或馬達(dá))單元或其液壓泵(或馬達(dá))可以設(shè)置在其它位置時,上述寬度可能不適用。
包括示例性方面1和方面2的各種hat之一的hat自行車也可以基于自行車的重量、騎行效率或傳動比,將其液壓泵(或馬達(dá))單元或其液壓泵(或馬達(dá))配置為具有預(yù)設(shè)的“排放量”或預(yù)設(shè)的“容量比”。如上所述,容量比是指液壓馬達(dá)單元(或其液壓馬達(dá))吸入(或排出)的流體的吸入量(或排放量)與液壓泵單元(或其液壓泵)吸入(或排出)的流體的吸入量(或排放量)的比率。當(dāng)液壓泵(或馬達(dá))是變量型時,也可以計算最大容量(或容量比)和最小容量(或容量比)。
例如,假設(shè)液壓馬達(dá)和液壓泵的容量比為10或20。當(dāng)hat可以增加液壓泵和液壓馬達(dá)的容量比以減小傳動比時,液壓馬達(dá)的容量可能必須是液壓泵的容量的10倍或20倍。因此,液壓馬達(dá)的尺寸或重量可能必須是液壓泵的尺寸或重量的10倍或20倍,這可能增加hat自行車的尺寸或重量并且可能降低騎行效率。在另一個示例中,假設(shè)液壓馬達(dá)和液壓泵的容量比為1/10或1/20。當(dāng)hat增加液壓泵和液壓馬達(dá)的容量比以增加傳動比時,液壓泵的容量可能必須是液壓馬達(dá)的容量的10倍或20倍。因此,液壓泵的尺寸或重量可能必須是液壓馬達(dá)的尺寸或重量的10倍或20倍,這可能導(dǎo)致hat自行車的尺寸或重量增加,并且還可能導(dǎo)致騎行效率的降低。因此,本公開中的這些hat自行車的各種hat可以將液壓馬達(dá)單元和泵單元(或它們的馬達(dá)和泵)的容量或容量比配置為具有一定范圍的容量比。例如,hat可以將液壓馬達(dá)單元和泵單元(或它們的馬達(dá)和泵)配置為具有小于約10.0、5.0、4.0或3.0的容量比或者是可以在約1.0和2.0之間的容量比。在相反的情況下,hat可以將液壓馬達(dá)單元和泵單元(或它們的馬達(dá)和泵)配置為具有落在約0.5和約1.0之間、約0.2和約0.5之間,約0.1和約0.2之間等的容量比。因此,根據(jù)hat自行車的目的或用途,制造商可以將液壓馬達(dá)單元和泵單元(或它們的馬達(dá)和泵)的適當(dāng)容量比選擇成在上述范圍內(nèi),甚至在約0.05和1.0之間,或者甚至在10.0和20.0之間。基于此,制造商進(jìn)而可以選取或選擇液壓馬達(dá)單元和泵單元(或它們的馬達(dá)和泵)的適當(dāng)尺寸、適當(dāng)?shù)膬?nèi)部(或外部)體積,或適當(dāng)?shù)尿?qū)動容積。
應(yīng)當(dāng)理解,仍然是用戶可以騎乘包括示例性方面1和方面2的各種hat之一的hat自行車。因此,當(dāng)用戶下壓踏板并向hat自行車傳送機械能時,液壓泵(或馬達(dá))單元的驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速在較高范圍內(nèi)可以是大約600rpm(例如,10轉(zhuǎn)/秒),在高范圍內(nèi)可以是大約200rpm(例如,3.3轉(zhuǎn)/秒)、300rpm、400rpm或500rpm。在正常騎行的情況下,這樣的轉(zhuǎn)速通??梢允菑募s60rpm至約200rpm?;诖耍圃焐踢M(jìn)而可以將液壓馬達(dá)單元和泵單元(或它們的馬達(dá)和泵)配置為在這些范圍中以適當(dāng)?shù)尿?qū)動效率操作。
當(dāng)液壓泵(或馬達(dá))單元可以包括作為其液壓泵(或馬達(dá))的齒輪泵(或馬達(dá))、活塞泵(或馬達(dá))或螺旋泵(或馬達(dá))時,這些泵(或馬達(dá))可以在上述轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)相當(dāng)有效地操作。因此,在設(shè)計這種液壓馬達(dá)(或泵)單元及其馬達(dá)(或泵)時以及在將這種單元、泵或馬達(dá)實施到本公開的各種hat及各種hat自行車中時,這些泵(或馬達(dá))可能不需要有特別考慮。
然而,當(dāng)液壓泵(或馬達(dá))單元包括作為其液壓泵(或馬達(dá))的葉片泵(或馬達(dá))時,制造商可能必須確保這樣的葉片泵(或馬達(dá))具有適當(dāng)?shù)男?。在一個示例中,可移動地附接到葉片馬達(dá)的轉(zhuǎn)子的多個葉片在葉片槽內(nèi)通過離心力移動,且因此,在較低轉(zhuǎn)速下可能不會有效移動。因此,葉片泵(或馬達(dá))可以采用利用機械彈簧通過用彈簧力補充離心力并且通過確保葉片和外凸輪環(huán)的內(nèi)壁之間的緊密密封來輔助葉片的結(jié)構(gòu)。例如,韓國專利10-0866544、10-1041211、10-0195896和10-0563296以及美國專利6,099,261和5,733,113公開了葉片,這些葉片可以包括在外端上的矩形尖端,可以在它們的外端上包括輥子以便減少機械摩擦,可以包括具有旋轉(zhuǎn)端部的葉片以最小化摩擦并且用于控制其移動,或者在它們的外端中可包括可變翼。
相反,包括作為其液壓泵(或馬達(dá))的葉片泵(或馬達(dá))的hat自行車可能由于其相對較低的轉(zhuǎn)速范圍而為用戶帶來好處。也就是說,由于葉片泵(或馬達(dá))以較低的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn),hat自行車可以提供自動無級變速傳動比,同時最小化其部件的機械磨損或由于摩擦導(dǎo)致的能量損失,同時通過采用各種結(jié)構(gòu)來確保葉片與外凸輪環(huán)的內(nèi)壁接觸。在一個示例中,每個葉片的一端可在其遠(yuǎn)端上包括至少一個輥子,該至少一個輥子即使在相對較低的轉(zhuǎn)速下也可恒定地接觸并鄰接外凸輪環(huán)的內(nèi)壁,同時最小化與內(nèi)壁的摩擦、輥子和內(nèi)壁的磨損以及由于這種摩擦導(dǎo)致的能量損失。這種葉片泵還可以包括徑向設(shè)置在葉片泵內(nèi)的內(nèi)凸輪環(huán)。因為內(nèi)凸輪環(huán)恒定地支撐每個葉片的相反端,葉片可以恒定地接觸并鄰接外凸輪環(huán)的內(nèi)壁。因此,即使當(dāng)轉(zhuǎn)子可能以非常低的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)或停止轉(zhuǎn)動時,葉片也可恒定地保持這樣的接觸,從而便于將流體吸入其中或從其中排放。應(yīng)當(dāng)理解,要接觸和鄰接外凸輪環(huán)的內(nèi)壁的、每個葉片的端部被稱為葉片的“遠(yuǎn)端”,而與轉(zhuǎn)子相鄰的相反端被稱為葉片的“近端”。還應(yīng)當(dāng)理解,這樣的葉片不僅可以在它們的遠(yuǎn)端中而且可以在它們的近端中包括輥子,其中近端的輥子可以與遠(yuǎn)端的輥子相同、類似或不同。
更具體地,這種具有輥子的低速葉片泵通??梢园ū皿w、與泵體可移動地聯(lián)接的驅(qū)動軸、與驅(qū)動軸聯(lián)接并與其一起旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子、可以徑向分布并且可以允許葉片沿著其滑動的多個葉片槽、可以可移動設(shè)置在葉片槽內(nèi)并且各自在其遠(yuǎn)端可包括至少一個輥子的多個葉片、可以設(shè)置在泵體內(nèi)部并且還可以與驅(qū)動軸偏心地布置的外凸輪環(huán)、可以鄰近葉片的相反端設(shè)置的內(nèi)凸輪環(huán)、泵流體入口、泵流體出口。在一端具有這種輥子的每個葉片可基于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置在葉片槽內(nèi)滑動,并且可以通過內(nèi)凸輪環(huán)而接觸和鄰接外凸輪環(huán)的內(nèi)壁,而輥子可以隨著葉片旋轉(zhuǎn)沿外凸輪環(huán)的內(nèi)壁滾動,從而使與該內(nèi)壁的摩擦最小化。隨著轉(zhuǎn)子和葉片泵的驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn),內(nèi)凸輪環(huán)也可以沿相反的方向旋轉(zhuǎn)。即使當(dāng)轉(zhuǎn)子和驅(qū)動軸以低轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時,內(nèi)凸輪環(huán)也可以將葉片推向外凸輪環(huán),并且可以確保這些葉片的輥子恒定地接觸這些內(nèi)壁并密封與這些內(nèi)壁的任何間隙,同時最小化輥子和這些內(nèi)壁之間的摩擦、輥子或內(nèi)壁的磨損以及由于這種摩擦而引起的能量損失。
此外,葉片泵可以包括多個桿形葉片,其中內(nèi)凸輪環(huán)可以鄰近轉(zhuǎn)子徑向設(shè)置。因此,內(nèi)凸輪環(huán)可以恒定地將葉片推向外凸輪環(huán),使得即使當(dāng)轉(zhuǎn)子以非常低的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)或停止時,每個葉片的一端可以恒定地緊密接觸外凸輪環(huán)的內(nèi)壁,并且使得葉片泵可以容易將流體吸入葉片泵,或?qū)⒘黧w排出葉片泵。
當(dāng)葉片泵包括多個桿狀葉片,而每個葉片又可以在其近端中包括至少一個輥子時,內(nèi)凸輪環(huán)可以被配置為徑向設(shè)置并且鄰接這些輥子。由于內(nèi)凸輪環(huán)可以支撐并下壓近側(cè)滾子,所以即使當(dāng)轉(zhuǎn)子以低轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)或停止時,葉片也可被推動以接觸和鄰接外凸輪環(huán)的內(nèi)壁,以及接觸和鄰接內(nèi)凸輪環(huán)的外壁。因此,葉片的近側(cè)輥子和遠(yuǎn)側(cè)輥子可以恒定地接觸內(nèi)壁和外壁并密封與內(nèi)壁和外壁的間隙,同時最小化這些輥子與這些內(nèi)壁和外壁之間的摩擦,這些輥子或內(nèi)壁或外壁的磨損,以及由于這種摩擦而導(dǎo)致的能量損失。
應(yīng)當(dāng)理解,前述段落中提供的這種葉片泵的各種結(jié)構(gòu)和操作可以類似地應(yīng)用于液壓馬達(dá)單元的葉片馬達(dá)。
通常,hat自行車的驅(qū)動效率可以取決于液壓泵(或馬達(dá))的效率或液壓泵(或馬達(dá))單元的效率,其中驅(qū)動效率是指由用戶提供或由電動馬達(dá)提供的機械能的行進(jìn)距離。特別地,這種驅(qū)動效率可能趨于降低,因為液壓泵(或馬達(dá))單元或其液壓泵(或馬達(dá))中或周圍的流體壓力可能增加,并且因為由此產(chǎn)生的摩擦也可能增加。在相反情形下,驅(qū)動效率可能趨于增加,因為液壓泵(或馬達(dá))單元或其液壓泵(或馬達(dá))內(nèi)或周圍的流體壓力可能會降低,并且因為由此產(chǎn)生的摩擦也可能降低。因此,hat自行車可以將液壓泵(或馬達(dá))單元或其液壓泵(或馬達(dá))內(nèi)或周圍的壓力配置為小于約120atm,并且可以操作這樣的單元、泵或馬達(dá)。
通常,各種液壓泵(或馬達(dá))具有不同的機械摩擦來源。在葉片泵(或馬達(dá))中,葉片泵的旋轉(zhuǎn)葉片和泵的內(nèi)壁可能引起這種摩擦,而鄰接和旋轉(zhuǎn)的齒輪中的多個齒可能在齒輪泵(或馬達(dá))中引起這種摩擦。在活塞泵(或馬達(dá))中,往復(fù)運動件的外表面和缸體的內(nèi)壁可能引起摩擦,而旋轉(zhuǎn)螺桿和泵的內(nèi)壁可能在螺旋泵(或馬達(dá))中引起這種摩擦。由于這種摩擦隨著這些泵(或馬達(dá))內(nèi)的流體壓力而趨于增加,示例性方面1和方面2的這種hat可以通過將這些泵(或馬達(dá))中的壓力、吸入到其中的流體的壓力或從其排放的流體的壓力配置為盡可能低,而使這些泵(或馬達(dá))的操作效率以及hat自行車的驅(qū)動效率最大化,只要這些泵(或馬達(dá))可以產(chǎn)生足夠的動力即可。
因此,假設(shè)用戶重量的高估計值為約120kg(考慮到由于hat自行車的移動而產(chǎn)生的動量),hat可以基于所需的傳動比、騎行效率或使用hat自行車的目的,將在騎行期間液壓泵(或馬達(dá))內(nèi)的壓力或者由液壓泵(或馬達(dá))單元吸入或排放的流體壓力配置為小于約120atm、約100atm、約80atm或約60atm。作為替代,當(dāng)hat要被提供為緊湊單元時,hat可以將由液壓泵(或馬達(dá))單元吸入或排放的流體壓力配置為小于約100atm、約80atm或約60atm。
如上所述,hat自行車的各種hat可以包括至少一個換檔調(diào)節(jié)器來控制改變傳動比的范圍。在一個示例中,當(dāng)用戶與他或她在平坦道路上騎行同時提供較少機械能的情形相比可能必須騎行上坡同時提供更多機械能時,hat可以基于道路施加的機械載荷來選擇所需的傳動比。然而,在這種情況下,用戶可以選擇改變傳動比的不同范圍。也就是說,用戶可以選擇以較小范圍改變傳動比同時向其提供較少的機械能(被稱為“軟變速”),或者以更大范圍改變傳動比同時向其提供更多的機械能(被稱為“硬變速”)。一般來說,年長者或小孩可能更喜歡軟變速,但是年輕運動員可能更喜歡硬變速以提高他或她的身體狀況或運動能力。利用換檔調(diào)節(jié)器,用戶可以選擇改變傳動比的所需范圍。
各種hat自行車及其hat可根據(jù)用戶用于各種目的。例如,用戶可以使用hat自行車來提高他或她的身體能力或用于娛樂目的。相反,用戶可以使用hat自行車進(jìn)行通勤、傳送或其它運輸目的。為此,hat自行車可以基于各種能源提供的機械能行進(jìn)。
在一個示例中并且如在示例性方面1和方面2的各種實施例中所說明的,hat自行車可以利用用戶提供到hat自行車的踏板上的機械能操作。hat自行車可以將機械能配置為直接旋轉(zhuǎn)液壓泵的驅(qū)動軸,其中該驅(qū)動軸可以對應(yīng)于或聯(lián)接于踏板的踏板軸。作為替代,hat自行車可以將供給到踏板的踏板軸的機械能配置為操作輔助齒輪,然后使輔助齒輪能夠驅(qū)動液壓泵的驅(qū)動軸,或者可以將這樣的機械能配置為使鏈條移動,而鏈條又可以驅(qū)動液壓泵的驅(qū)動軸。
相反,hat自行車可以包括電動馬達(dá)和電池,其中電池可以向電動馬達(dá)供給電能,并且其中電動馬達(dá)可以將電能轉(zhuǎn)換成機械能,該機械能然后可以以各種方式傳遞到hat自行車。在一個示例中,電動馬達(dá)可以被聯(lián)接到液壓泵的驅(qū)動軸,然后直接驅(qū)動液壓泵的驅(qū)動軸。在另一示例中,電動馬達(dá)可以被聯(lián)接到輔助齒輪并驅(qū)動這樣的齒輪,該齒輪又可以旋轉(zhuǎn)液壓泵的驅(qū)動軸。在另一示例中,電動馬達(dá)可以被聯(lián)接到踏板的踏板軸,并且旋轉(zhuǎn)踏板軸。通過將踏板軸與液壓泵的驅(qū)動軸聯(lián)接,電動馬達(dá)然后可以使液壓泵的驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)。在另一個示例中,當(dāng)鏈條連接踏板軸和液壓泵的驅(qū)動軸時,電動馬達(dá)可以驅(qū)動踏板軸,同時使鏈條沿預(yù)設(shè)方向移動,然后鏈條可以驅(qū)動液壓泵的可以與踏板間隔開的驅(qū)動軸。
當(dāng)hat自行車包括電動馬達(dá)和電池時,這樣的自行車可以僅利用用戶提供給踏板的機械能來操作(即,“手動驅(qū)動模式”),可以僅利用電動馬達(dá)提供的機械能來操作(即“電驅(qū)動模式”),或者可以同時或順序地利用這兩種機械能來操作(即,“混合模式”)。因此,用戶可以選擇以手動驅(qū)動模式、電驅(qū)動模式或混合模式騎乘hat自行車,或者可以在騎乘hat自行車時從一種模式改變到另一種模式。
當(dāng)用戶以手動驅(qū)動模式騎乘hat自行車時,各種變量液壓泵(或馬達(dá))可以通過操縱液壓泵(或馬達(dá))單元或其液壓泵(或馬達(dá))的驅(qū)動容積以及通過響應(yīng)于外部機械載荷來操縱其排放量,而以無級變速傳動比執(zhí)行自動變速。因此,hat可能必須通過載荷同步、壓力同步或移動同步來操作。然而,當(dāng)用戶以電驅(qū)動模式騎乘hat自行車時,hat可以不必依賴于載荷同步、壓力同步或移動同步。例如,當(dāng)電動馬達(dá)以預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)速或預(yù)設(shè)的力(或轉(zhuǎn)矩)旋轉(zhuǎn)液壓泵的驅(qū)動軸時,這種hat自行車的hat以無級變速傳動比執(zhí)行自動變速,并且因此,對于hat和hat自行車的正常操作而言,載荷同步、壓力同步或移動同步都可能變得重要。然而,當(dāng)hat自行車可以包括可以監(jiān)測機械載荷(或其變化)的單獨控制器并且執(zhí)行自動變速時,移動同步可能變得不那么重要或不相關(guān),并且取決于監(jiān)測這種外部機械載荷的具體方法,載荷同步或壓力同步也可能變得無意義。
當(dāng)hat自行車包括電動馬達(dá)和電池時,hat自行車可以包括巡航控制器,以使用戶能夠以相對均勻的速度騎乘自行車。例如,用戶可以在巡航控制器中設(shè)置一定速度。當(dāng)用戶以手動驅(qū)動模式騎乘自行車變得疲勞時,或者當(dāng)用戶無法控制上坡騎行時,用戶可以從手動驅(qū)動模式切換到電驅(qū)動模式,并且可以打開巡航控制器,從而利用電動馬達(dá)提供的機械能以一定的均勻速度騎乘hat自行車。
hat自行車的巡航控制器可以包括開/關(guān)開關(guān)、用于設(shè)定一定速度或用于取消先前設(shè)定的速度的開關(guān)、用于重置速度的開關(guān)等。由于巡航控制器的結(jié)構(gòu)和操作特征可以與現(xiàn)有技術(shù)汽車中普遍存在的現(xiàn)有技術(shù)巡航控制器類似或相同,這里省略進(jìn)一步的細(xì)節(jié)。
當(dāng)hat自行車包括電動馬達(dá)和電池時,hat自行車可以包括可以由用戶手動操作并向電池供給進(jìn)一步的電能的發(fā)電機。hat自行車還可以包括二次電池或可充電電池,并重復(fù)使用這些電池。在這種布置中,用戶也可以在手動驅(qū)動模式期間對電池充電。
發(fā)電機或可充電電池不僅可以用于旋轉(zhuǎn)hat自行車的驅(qū)動軸,而且可以用于其它目的。在一個示例中,hat自行車可以使用發(fā)電機或可充電電池來提供電能,以操縱各種控制閥、活塞、開關(guān)等。因此,用戶可以手動或電動控制控制器單元的不同部件。hat自行車可以包括用于接通或斷開可充電電池的開關(guān),或用于將由用戶提供的機械能的一定部分提供給電池的開關(guān)。這種可充電電池與各種現(xiàn)有技術(shù)對應(yīng)物類似,因此,這里省略了關(guān)于這種發(fā)電機或可充電電池的進(jìn)一步細(xì)節(jié)。
如上文中簡要描述的,hat自行車可以包括至少一個前進(jìn)離合器。應(yīng)當(dāng)理解,現(xiàn)有技術(shù)的機械離合器用于將一個軸與另一個軸連接或斷開,用于在不必停止驅(qū)動軸的情況下停止某個軸,或者用于在不停止驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)的情況下改變傳動比?,F(xiàn)有技術(shù)的離合器通常可包括互鎖離合器或摩擦離合器,其中前者可以在軸不旋轉(zhuǎn)或以低轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時適當(dāng)?shù)夭僮鳎笳呖梢栽谶@些軸旋轉(zhuǎn)時操作。在這種情況下,本公開的各種hat自行車的hat可以將機械或液壓前進(jìn)離合器結(jié)合在踏板軸或后輪的旋轉(zhuǎn)軸中,由此即使當(dāng)沒有向踏板供給機械能時,后輪(或驅(qū)動輪)的旋轉(zhuǎn)軸也可以旋轉(zhuǎn),并且hat自行車可以沿著前進(jìn)方向繼續(xù)移動。
hat自行車可以將機械或液壓前進(jìn)離合器并入其各種位置。例如,機械前進(jìn)離合器可以被實施到踏板軸中。當(dāng)用戶下壓踏板并沿前進(jìn)方向旋轉(zhuǎn)踏板軸(例如,沿該方向旋轉(zhuǎn)踏板軸導(dǎo)致沿前進(jìn)方向騎乘自行車)時,由用戶提供的機械能被傳遞到液壓泵,液壓泵然后將加壓流體輸送到液壓馬達(dá),并使hat自行車的驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)。反過來,當(dāng)用戶沿相反方向下壓和旋轉(zhuǎn)踏板軸時,用戶提供的機械能不會被傳遞到液壓泵,因此,自行車可以沿前進(jìn)方向繼續(xù)移動。
在另一個示例中,機械前進(jìn)離合器可以被實施到液壓泵的驅(qū)動軸。也就是說,前進(jìn)離合器可以在前進(jìn)方向上將機械能傳遞到泵驅(qū)動軸,而在相反的方向上不傳遞。因此,液壓泵可以對流體加壓,將加壓流體輸送到液壓馬達(dá),并且僅在前進(jìn)方向上而不在相反方向上驅(qū)動hat自行車的驅(qū)動軸。類似地,機械前進(jìn)離合器可以被實施到液壓馬達(dá)的驅(qū)動軸。也就是說,前進(jìn)離合器可以在前進(jìn)方向上而不在相反方向上將機械能傳遞到馬達(dá)的驅(qū)動軸。因此,液壓馬達(dá)可以對流體加壓,并且僅在前進(jìn)方向上而不在相反方向上驅(qū)動hat自行車的驅(qū)動軸,同時允許hat自行車?yán)^續(xù)沿前進(jìn)方向移動,即使當(dāng)沒有向踏板供給機械能也是如此。
相反,hat自行車可以在其各種位置包括液壓前進(jìn)離合器,并且獲得由機械前進(jìn)離合器執(zhí)行的這些功能。例如,可以將至少一個單向閥、止回閥或能夠防止逆行流體流動的另一現(xiàn)有技術(shù)的閥并入到多個管中的一個管中,使得這樣的閥可以允許流體在前進(jìn)方向上流動而不在相反的方向上流動。結(jié)果,當(dāng)將這種閥并入將液壓泵單元連接到液壓馬達(dá)單元的管中時,從液壓泵單元排放的加壓流體可以被輸送到液壓馬達(dá)單元,而不是在相反方向上輸送。因此,即使用戶不下壓并旋轉(zhuǎn)踏板或者即使用戶可能沿相反方向旋轉(zhuǎn)踏板時,用戶也可以繼續(xù)沿著前進(jìn)方向騎乘自行車,從而執(zhí)行機械前進(jìn)離合器的功能。
hat自行車可以替代地將這樣的閥作為前進(jìn)離合器結(jié)合到液壓泵單元(或其液壓泵)的流體入口(或出口)中或結(jié)合到液壓馬達(dá)單元(或其液壓馬達(dá))的流體入口(或出口)中。因此,這樣的閥可以允許流體在前進(jìn)方向而不是在相反方向上流動,從而執(zhí)行機械前進(jìn)離合器的功能。
有時,用戶可能不想將前進(jìn)離合器包括在hat自行車中。例如,用戶可能希望當(dāng)他或她沿前進(jìn)方向下壓和旋轉(zhuǎn)踏板時沿前進(jìn)方向騎乘hat自行車,而當(dāng)他或她沿相反方向下壓并旋轉(zhuǎn)踏板時沿后退方向騎乘自行車。在這種情況下,制造商(或用戶)可能不會在hat自行車中包括任何機械或液壓前進(jìn)離合器。
hat自行車可以包括不是液壓前進(jìn)離合器的各種機械前進(jìn)離合器中的至少一個,可以包括不是機械前進(jìn)離合器的各種液壓前進(jìn)離合器中的至少一個,或者可以包括各種機械前進(jìn)離合器中的至少一個以及各種液壓前進(jìn)離合器中的至少一個。hat自行車還可以包括控制開關(guān),用戶可以利用該控制開關(guān)來啟動或停止前進(jìn)離合器。
如上所述,hat自行車可以包括至少一個液壓制動器。一般而言,現(xiàn)有技術(shù)的自行車包括機械制動器,其用于降低自行車的速度或停止自行車,并且該機械制動器被結(jié)合到前輪(或后輪)的輪輞或旋轉(zhuǎn)軸中,并產(chǎn)生摩擦以降低速度或停止。hat自行車可以類似地包括現(xiàn)有技術(shù)的機械制動器以降低速度或停止,并且可以將這種制動器包括在hat自行車的各種位置中,如現(xiàn)有技術(shù)的非hat自行車中常見的那樣。此外,hat自行車可以包括圍繞液壓泵(或馬達(dá))的驅(qū)動軸的這種制動器,并控制該軸的旋轉(zhuǎn)以降低hat自行車的速度或停止自行車。
在有或沒有任何機械制動器的情況下,hat自行車也可以包括至少一個液壓制動器,以降低hat自行車的速度或使hat自行車停止。例如,hat自行車可以將至少一個截止閥、旋塞閥或能夠截止從中流過的流體的任何其它閥結(jié)合在多個管中的至少一個管中,使得這樣的閥可以在其打開狀態(tài)下允許流體從中流過,而在其關(guān)閉狀態(tài)下可以阻止流體流過。當(dāng)hat自行車在將液壓泵單元排放的加壓流體輸送到液壓馬達(dá)單元的管中或沿著所述管包括有液壓制動器時,hat可以打開或關(guān)閉液壓制動器,以允許或拒絕對液壓馬達(dá)單元的流體供給,從而執(zhí)行制動器的功能,并控制hat自行車的速度或使hat自行車停止。液壓制動器可以沿著液壓泵(或馬達(dá))單元的流體入口(或出口)并入,并入在液壓泵(或馬達(dá))的流體入口(或出口)處,或并入在流體可以沿其流動的任何其它管中,由此液壓制動器可以控制hat自行車的速度或使hat自行車停止。hat自行車可以替代地沿著液壓泵(或馬達(dá))的流體入口(或出口)或在其中實施多個閥。更具體地,當(dāng)多個液壓制動器被實施在液壓馬達(dá)內(nèi)部和周圍時,用戶可以有效地將加壓流體捕獲在液壓馬達(dá)內(nèi),這可能使hat中的所有流體停止,其中用戶可以更容易地控制hat自行車的速度或使hat自行車停止。
作為替代,hat自行車可以通過將加壓流體從液壓泵(或馬達(dá))單元或其液壓泵(或馬達(dá))快速虹吸到流體箱或從至少一個管快速虹吸到流體箱,由此迅速降低流體壓力并降低hat自行車的速度或使hat自行車停止,來執(zhí)行制動功能。例如,hat自行車可以將至少一個開關(guān)閥或切斷閥的一端與所述管中的至少一個或液壓泵(或馬達(dá))的流體入口(或出口)流體聯(lián)接,并且可以將閥的相反端流體聯(lián)接到大氣或流體聯(lián)接到其壓力被保持在相對低的壓力下的流體箱。當(dāng)用戶騎乘hat自行車時,如上所述,開關(guān)閥或切斷閥被關(guān)閉并且用戶可以騎乘hat自行車,因此,流體不與流體箱或大氣流體連通。然而,當(dāng)用戶啟動開關(guān)閥或切斷閥時,這樣的閥可以切斷正常的流體連通,同時打開引導(dǎo)不可忽略量的大氣或引導(dǎo)到流體箱的新通路,從而快速降低管內(nèi)或在流體入口(或出口)處的流體壓力。結(jié)果,流體壓力迅速下降到流體不能驅(qū)動液壓泵(或馬達(dá))并且hat停止操作的值,從而降低hat自行車的速度或使hat自行車停止。
應(yīng)當(dāng)理解,粘性流體流動到流體箱需要有限的時間,并且當(dāng)流體壓力降低到一定值時,液壓泵(或馬達(dá))可以旋轉(zhuǎn)一點兒。還應(yīng)當(dāng)理解,用戶可能必須降低駕駛速度或者使其立即停下來。因此,這種開關(guān)閥或切斷閥可以更靠近液壓泵(或馬達(dá))單元或其液壓泵(或馬達(dá))結(jié)合,以減少減慢速度或停止的響應(yīng)時間。
代替在完全打開狀態(tài)和完全關(guān)閉狀態(tài)下操作的這些開關(guān)閥或切斷閥,hat自行車可以包括作為液壓制動器的另一個控制閥,其中這種控制閥的示例可以包括蝶閥、針閥或可以在處于這種完全打開和關(guān)閉狀態(tài)之間的至少一個狀態(tài)下操作的另外的閥。因此,當(dāng)hat自行車包括作為液壓制動器的該控制閥時,用戶可以操縱機械能的量,并操縱在其中流過的流體的量,從而控制這種制動的強度。
hat自行車還可以利用至少一個機械制動器以及至少一個液壓制動器來提高制動效率。例如,hat自行車可以被配置為,在用戶或電動馬達(dá)可以啟動這些液壓制動器和機械制動器之一時,hat自行車可以之后立即或者在一定時間段內(nèi)啟動另一個制動器。在另一示例中,當(dāng)用戶向這些制動器中的第一個提供機械能時,hat自行車可以之后立即啟動第二制動器。但是當(dāng)用戶向這些制動器中的第二個提供機械能時,hat自行車可以只在一定時間段內(nèi)啟動第一制動器,或者可以逐漸啟動第一制動器。替代地,當(dāng)用戶通過向其提供機械能來啟動這些制動器中的一個時,hat自行車可能僅在這種機械能的量可能超過一定值時才啟動第二制動器。作為替代,hat自行車可以將機械制動器和液壓制動器配置為彼此獨立地操作。
hat自行車可以包括至少一個鏈條和驅(qū)動該鏈條的齒輪組件。例如當(dāng)接收機械能的踏板軸和必須從踏板軸接收這種機械能的液壓泵的驅(qū)動軸可以彼此間隔開時,當(dāng)驅(qū)動輪(例如,后輪或前輪)的旋轉(zhuǎn)軸和驅(qū)動驅(qū)動輪的驅(qū)動軸的液壓馬達(dá)可以彼此間隔開時,或者當(dāng)傳遞機械能的第一部件和從其接收機械能的第二部件可以彼此間隔開時,可以采用鏈條和齒輪組件。此外,當(dāng)期望將踏板軸(從用戶接收機械能)的轉(zhuǎn)速操縱為不同于液壓泵的驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速,期望將后輪的旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速從液壓馬達(dá)的驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速操縱等時,可以采用這種鏈條和齒輪組件。
類似地,hat自行車還可以包括在泵、馬達(dá)、驅(qū)動軸、旋轉(zhuǎn)軸等中的至少兩個之間的輔助齒輪或齒輪組件。這種輔助齒輪或齒輪組件的結(jié)構(gòu)或操作特征可以類似于前面段落的鏈條或齒輪組件的結(jié)構(gòu)或操作特征,因此在此省略。
hat自行車的hat也可以具有可與上述方面2的實施例2-1至2-9中例示的結(jié)構(gòu)不同的結(jié)構(gòu)。例如,如圖2b、2c、2g和2h中所例示的,hat可以將液壓泵(或馬達(dá))單元或其液壓泵(或馬達(dá))中的至少一個配置為暴露于外部。因此,用戶可以容易地保持或固定單元、泵或馬達(dá),并且可以容易地更換有問題的部件,而不必更換整個泵、馬達(dá)或單元。
相反地,如圖2a、2d、2e、2f和2i中所例示的,hat可以包括蓋子,所述蓋子可以在其中包圍液壓泵(或馬達(dá))單元、其液壓泵(或馬達(dá))以及各種管的至少大部分(或整個部分)。所述蓋子可以由輕質(zhì)但堅固的材料制成或包括這樣的材料,并且可以具有各種外部結(jié)構(gòu)或設(shè)計。更具體地說,當(dāng)用戶隨自行車摔倒在道路上或撞擊物體時,所述蓋子可以通過吸收外部沖擊或碰撞的至少一部分而容易地保護(hù)包圍在其中的這種管、泵、馬達(dá)或單元。
如圖2a至2h所例示,液壓泵(或馬達(dá))單元或其液壓泵(或馬達(dá))的至少一部分(或整個部分)可以沿著與hat自行車的長軸平行的方向結(jié)合到hat自行車中。相反地,如圖2i所例示,液壓泵(或馬達(dá))單元或其液壓泵(或馬達(dá))的這一部分可以沿著可以橫向于長軸的方向堆疊在彼此的頂部上或并排地堆疊,例如,沿著橫向方向(例如,向左或向右),沿著豎向方向(例如,向上或向下),或者沿著可以相對于長軸形成銳角的另一方向。因此,hat自行車或其hat通??梢砸栽黾悠鋵挾葹榇鷥r來減小其尺寸。因此,當(dāng)hat包括可以包圍彼此上下或并排地堆疊的、液壓泵(或馬達(dá))單元或其液壓泵(或馬達(dá))的各個部分的蓋子時,hat可以以各種結(jié)構(gòu)制造。
如上所述,當(dāng)hat被提供為整體式或半整體式制品時,或者當(dāng)液壓泵單元和液壓馬達(dá)單元(或其泵和馬達(dá))堆疊在彼此的頂部上(或并排設(shè)置)時,hat可以設(shè)有較小尺寸(例如,其長度、其寬度或其高度),使得該尺寸可以小于踏板的踏板軸與前輪(或后輪)的旋轉(zhuǎn)軸之間的距離。在這種布置中,如圖2d至2f和2i中所例示的,hat自行車可以包括鏈條、輔助齒輪或齒輪組件,以適當(dāng)?shù)貍鬟f動力。
該方面2的這樣的hat自行車或者其hat的這種結(jié)構(gòu)或操作的變型或修改可以與上述的或者將在下文中進(jìn)行說明的其它示例性方面的這些hat自行車或其hat類似或相同。因此,這里省略進(jìn)一步的細(xì)節(jié)。
該示例性方面2的一個示例性實施例的各種hat自行車、hat、單元、部件和結(jié)構(gòu)或操作特征可以[1]與同一方面2的另一示例性實施例的相應(yīng)的自行車、hat、單元、部件和特征類似或相同或[2]與上文所述的或?qū)⒃谙挛闹姓f明的本公開的其它示例性方面的其它示例性實施例的相應(yīng)的自行車、hat、單元、部件和特征類似或相同。此外,該方面2的這種示例性實施例的這種自行車、hat、單元、部件和特征中的至少一部分可以替代如上所述或?qū)⒃谙挛闹姓f明的其它示例性方面的其它示例性實施例的其它自行車、hat、單元、部件和特征中的至少一個,可以被所述至少一個替代,可以組合到所述至少一個中,或可以結(jié)合所述至少一個使用。
在本公開的第三示例性方面(即,方面3)中,hat自行車的hat可以包括:至少一個控制器單元,該控制器單元又可以在其中包括至少一個流動方向控制器;至少一個排放量控制器;以及至少換擋調(diào)整器,其中這些控制器或調(diào)節(jié)器中的每一個可以是可選項。另外,換檔調(diào)節(jié)器可以在流動方向控制器或排放量控制器中并入至少一個機械彈簧。
圖3a至3f是本公開的該方面3的hat自行車的各種hat的各種示例性實施例的示意圖。更具體地說,圖3a至3e涉及根據(jù)該方面3的第一示例性實施例的hat的控制器單元的結(jié)構(gòu)和操作特征,而圖3f涉及根據(jù)其第二示例性實施例的hat的另一控制器單元的結(jié)構(gòu)和操作特征。為了簡化說明,圖3a至3f僅描繪了各種液壓泵單元(或其泵)和控制器單元,而省略匹配的液壓馬達(dá)單元(或其馬達(dá))。
在圖3a中描述了該方面3的一個示例性實施例3-1,其中hat10可以包括至少一個液壓泵單元20、至少一個控制器單元30和至少一個液壓馬達(dá)單元(圖中未包括),其中液壓泵單元20可以包括作為其液壓泵21的葉片泵,并且其中在該實施例中的液壓泵是指葉片泵(反之亦然)。葉片泵21可包括圓柱形外凸輪環(huán)22、轉(zhuǎn)子23、多個葉片24和驅(qū)動軸25,其中轉(zhuǎn)子23可旋轉(zhuǎn)并且設(shè)置在外凸輪環(huán)22的內(nèi)部,并且包括驅(qū)動軸25以及可移動地設(shè)置在轉(zhuǎn)子23的周邊上的多個葉片24。更具體地,轉(zhuǎn)子23限定多個葉片槽,所述多個葉片槽在轉(zhuǎn)子23的周邊開口并向內(nèi)穿透,使得葉片24可以朝向轉(zhuǎn)子23的中心移動或從其移開。因此,當(dāng)轉(zhuǎn)子23旋轉(zhuǎn)并產(chǎn)生離心力時,葉片24可以沿著這些槽移動遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子23的中心,直到葉片24可以接觸到外凸輪環(huán)22的內(nèi)壁并且可以阻止在內(nèi)壁和葉片24之間的流體流動。
如上文中所說明的,作為本公開的各種hat的液壓泵單元的液壓泵而包括的葉片泵21以可以比現(xiàn)有技術(shù)的葉片泵的轉(zhuǎn)速明顯低的轉(zhuǎn)速操作,并且因此,旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子23產(chǎn)生的離心力可能不足以使得葉片24能沿著葉片槽向外朝向外凸輪環(huán)22的內(nèi)壁滑動。即使葉片24可能成功地朝向外凸輪環(huán)22向外移動,但離心力可能不足以將葉片24推向外凸輪環(huán)22并阻止流體流過葉片24與外凸輪環(huán)22的內(nèi)壁之間的間隙。因此,葉片泵21可以包括在葉片槽內(nèi)的彈簧或另一個彈性元件,以便補充離心力并確保葉片24緊密接觸外凸輪環(huán)22的內(nèi)壁。幾篇現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)描述了這種布置,其中韓國專利10-0866544、10-1041211、10-0195896和10-0563296以及美國專利6,099,261和5,733,113公開了一些葉片,這些葉片包括在它們的外端上的矩形尖端,包括在它們的外端上的輥子以減少機械摩擦,包括具有旋轉(zhuǎn)端部的葉片以用于最小化摩擦并且用于控制其移動,包括在它們的外端中的可變翼,等等。
hat10的液壓泵單元20的葉片泵21可以包括至少一個流體入口134和至少一個流體出口135,其中流體入口134可以結(jié)合到外凸輪環(huán)22的一端中,并且其中流體出口135可以結(jié)合在流體入口134的相反側(cè)中。結(jié)果,葉片泵21可以通過流體入口134吸入流體,可以利用在外凸輪環(huán)22內(nèi)旋轉(zhuǎn)的葉片24來加壓流體,然后將加壓流體通過流體出口135向液壓馬達(dá)單元排放。葉片泵21還可以包括設(shè)置在其相反端上的兩個“圓柱形凸塊”,其中第一凸塊對應(yīng)于輕量
hat10的控制器單元30可以包括各種部件,其中控制器單元30的三個主要部件通常包括流動方向控制器、排放量控制器和換檔調(diào)節(jié)器。流動方向控制器可以包括調(diào)節(jié)活塞430、調(diào)節(jié)缸體44、主控制閥510和主控制閥殼體520(以下簡稱為“閥殼體”)。如圖3a所示,調(diào)節(jié)活塞430可以在調(diào)節(jié)缸體440內(nèi)往復(fù)運動,而主控制閥510可以在閥殼體520內(nèi)往復(fù)運動。此外,調(diào)節(jié)缸體440可以與葉片泵21的流體出口135聯(lián)接,使得由于流體出口135處的流體壓力,調(diào)節(jié)活塞430可以向內(nèi)移動到閥殼體520中。為此,調(diào)節(jié)活塞430和調(diào)節(jié)缸體440被配置為彼此可移動且緊密地配合,以阻止它們之間的流體泄漏,并且也防止由于這種泄漏引起的壓降。相反,主控制閥510可以在閥殼體52內(nèi)前后滑動,并且可以在它們之間限定間隙或空隙,因為不存在流體從中泄漏的風(fēng)險。
排放量控制器可以包括外凸輪環(huán)閥540和諸如“內(nèi)管”和“外管”的多個管。內(nèi)管512可以結(jié)合在閥殼體520內(nèi),并且內(nèi)管512的一端可以與流體箱125聯(lián)接,流體箱125可以保持在可能通常低于大氣壓力或葉片泵21內(nèi)部的壓力的預(yù)設(shè)壓力下。外管511可以設(shè)置在閥殼體520的外部,并且可以與葉片泵21的流體出口135聯(lián)接。其它的外管可以被配置和設(shè)置,以將內(nèi)管連接到那些圓柱形凸塊。更具體地,這樣的其它外管可以將第一凸塊,即輕量活塞610和第二凸塊連接到主控制閥510,以使得外管中的一個可以設(shè)置在葉片泵21的側(cè)部上,并且可以成形和定尺寸為可接收輕量活塞610的缸體。在圖3a中,主控制閥510設(shè)置在閥殼體510內(nèi),并且處于內(nèi)管不與外管連接的位置。
該方面3的該實施例3-1的外凸輪環(huán)閥540可以設(shè)置成機械地聯(lián)接到外凸輪環(huán)22的外壁。結(jié)果,當(dāng)外凸輪環(huán)閥540在橫向方向(例如,向左或向右)上移動時,外凸輪環(huán)22也可以與之響應(yīng)而在橫向方向上移動。因為外凸輪環(huán)22可以不機械地聯(lián)接到設(shè)置在外凸輪環(huán)22內(nèi)部的轉(zhuǎn)子23或驅(qū)動軸25,所以外凸輪環(huán)閥540的橫向運動可能不會使設(shè)置在外凸輪環(huán)22內(nèi)部的轉(zhuǎn)子23或驅(qū)動軸25移動。因此,如下面將進(jìn)一步詳細(xì)說明的那樣,外凸輪環(huán)閥540的移動與外凸輪環(huán)22的移動同步,以下將這種同步稱為“移動同步化”或“移動同步”。也就是說,液壓泵單元20的各種液壓泵21(例如,葉片泵、齒輪泵、活塞泵或螺旋泵)可以被配置為通過這樣的移動同步來控制其驅(qū)動容積和其排放量。
控制器單元30的換檔調(diào)節(jié)器通常可以包括主控制閥彈簧530、復(fù)位彈簧621等。主控制閥彈簧530可以在主控制閥殼體的一端以這樣的方向和這樣的布置實施,使得彈簧530可以抵抗調(diào)節(jié)活塞430向內(nèi)移動到主控制閥殼體520中。相反,復(fù)位彈簧621可以以這樣的方向和這樣的布置來實施,使得彈簧621可以響應(yīng)設(shè)置在葉片泵21的一側(cè)上的輕量活塞610的移動。
圖3b示出了如圖3a中所描繪的該方面3的實施例3-1的hat的操作的第一示意圖。更具體地,圖3b涉及當(dāng)用戶開始騎行上坡并且hat即將將其檔位從高傳動比改變?yōu)檩^低傳動比時的狀態(tài)。
如上所述,當(dāng)用戶騎乘hat自行車上坡時,道路可能將增加量的機械載荷施加到液壓馬達(dá)單元(圖中未示出)的液壓馬達(dá)的驅(qū)動軸上。結(jié)果,液壓馬達(dá)單元中和周圍的流體壓力增加到馬達(dá)壓力。通過如上所說明的載荷同步,液壓馬達(dá)單元中和周圍的流體壓力增加也可以增加液壓泵單元20中和周圍的流體壓力。為了讓用戶繼續(xù)騎行上坡,液壓馬達(dá)單元20的葉片泵21可能必須利用由用戶手動提供的或者通過基于電池操作的電動馬達(dá)以電動方式提供的機械能將泵壓力增加超過馬達(dá)壓力。通過這種壓力同步,從液壓泵單元20排放到液壓馬達(dá)單元的流體的壓力也可能相應(yīng)地增加。
如圖3b所描繪,控制器單元30的流動方向控制器可以通過連接到葉片泵21的流體出口135的外管將從葉片泵21排放的流體輸送到調(diào)節(jié)缸體440。結(jié)果,調(diào)節(jié)活塞430可以移動到圖中的右側(cè)。連接到調(diào)節(jié)活塞430的主控制閥510也可以向內(nèi)移動到閥殼體520中,直到施加在調(diào)節(jié)活塞430上的力可以平衡由主控制閥彈簧530產(chǎn)生的壓縮力。
當(dāng)主控制閥510移動到閥殼體520中時,內(nèi)管可以連接到外管。應(yīng)當(dāng)理解,內(nèi)管可以將連接到從葉片泵21排放的流體的外管511連接到包括包圍第一泵(例如輕量活塞610)的缸體的另一個外管。由于從葉片泵21排放的流體通過內(nèi)管和外管與包圍輕量活塞610的缸體連接,該流體可以在抵抗復(fù)位彈簧621的同時推動所述輕量活塞610,然后可以使外凸輪環(huán)22朝向或靠近復(fù)位彈簧621移動。結(jié)果是,與圖3a相比,葉片泵21的驅(qū)動軸25與外凸輪環(huán)22的中心之間的距離可能減小,葉片泵20的驅(qū)動軸25與外凸輪環(huán)22的中心之間的偏心率也可能減小,葉片泵21的驅(qū)動容積也可能減小,并且葉片泵21的排放量也可能減小。隨著從液壓泵單元20輸送到液壓馬達(dá)單元的流體量減小(即,排放量減小),液壓馬達(dá)單元的液壓馬達(dá)可以以減小的流體量驅(qū)動,并且因此,可以與在平坦的道路上騎行相比以更低的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。
圖3c是如圖3a所描繪的該方面3的實施例3-1的hat的操作的第二示意圖。更具體地,圖3c涉及當(dāng)用戶持續(xù)騎行上坡并且hat即將完成換擋的狀態(tài),例如,將其檔位從高傳動比改變?yōu)檩^低傳動比。
如上文中所說明的,外凸輪環(huán)22可以通過移動同步機械聯(lián)接到外凸輪環(huán)閥540。因此,當(dāng)用戶騎行上坡時,增加的機械載荷可以通過載荷同步來增加液壓馬達(dá)單元中和周圍的流體壓力。流動方向控制器可以使用從葉片泵21排放的流體的壓力來移動外凸輪環(huán)閥540,并且因此,葉片泵21的流體壓力可通過移動同步移動外凸輪環(huán)22和外凸輪環(huán)閥540。結(jié)果,如圖3c中所描述,外凸輪環(huán)閥540可以移動到內(nèi)管可能不與任何外部閥聯(lián)接的位置。也就是說,hat10可以完成換擋,即,將傳動比從較高比率改變?yōu)檩^低比率。
圖3d是如圖3a所描繪的該方面3的實施例3-1的hat的操作的第三示意圖。更具體地,圖3d涉及當(dāng)用戶開始騎行下坡并且hat即將將其檔位從較低傳動比改變?yōu)檩^高傳動比時的狀態(tài)。
當(dāng)用戶開始騎乘hat自行車100下坡時,施加到液壓馬達(dá)單元上的機械載荷可以通過載荷同步而開始減小,并且因此,液壓馬達(dá)單元中和周圍的壓力也可能開始降低。在這種狀態(tài)下,用戶可以繼續(xù)騎行,只要液壓泵單元20可以在利用由用戶或電動馬達(dá)提供的機械能的同時將其中容納的流體加壓到泵壓力即可,其中這樣的泵壓力可能僅必須稍微高于馬達(dá)壓力。通過這種壓力同步,從葉片泵21排放的流體的壓力也可能相應(yīng)地降低。
如圖3d中所描述,流動方向控制器可以將從葉片泵21排放并且被加壓到相對低的壓力的流體通過連接到葉片泵21的流體出口135的外管輸送到調(diào)節(jié)缸體440。隨著壓力的降低,換檔調(diào)節(jié)器的主控制閥彈簧530可以將調(diào)節(jié)活塞430移動到圖3d的左側(cè),例如閥殼體520的外部。
當(dāng)主控制閥510設(shè)置在閥殼體520的外部時,內(nèi)管可以將流體箱與外管連接,外管可以形成可以依次在其中接納輕量活塞610的缸體。結(jié)果是,由于由控制器單元30的復(fù)位彈簧621施加的復(fù)位伸展力,輕量活塞610可移動到圖3d的左側(cè),并且外凸輪環(huán)22也可以向同一方向移動。與如圖3c中所示的相比,這可以增加液壓泵21的驅(qū)動軸25與外凸輪環(huán)22的中心之間的距離,可增加外凸輪環(huán)22的中心與驅(qū)動軸25之間的偏心率,可增加葉片泵21的驅(qū)動容積,并且可進(jìn)而增加葉片泵21的排放量。隨著從葉片泵21供給到液壓馬達(dá)的流體量增加,液壓馬達(dá)可以以容納在其中的更多流體操作,并且可以以更高轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。
圖3e示出了如圖3a所描繪的該方面3的實施例3-1的hat的操作的第四示意圖。更具體地,圖3b涉及當(dāng)用戶騎行下坡并且hat完成將其檔位從低傳動比改變?yōu)檩^高傳動比時的狀態(tài)。
如上所述,移動同步允許外凸輪環(huán)22與外凸輪環(huán)閥540機械聯(lián)接。因此,在下坡行駛時機械載荷的下降可以通過載荷同步來降低液壓馬達(dá)單元中容納的流體的壓力,這可以通過這種壓力同步來降低容納在葉片泵21中的流體的壓力。流動方向控制器可以使用復(fù)位彈簧621的復(fù)位伸展力來移動外凸輪環(huán)閥540,其中復(fù)位伸展力可以通過移動同步來同步外凸輪環(huán)22的移動和外凸輪環(huán)閥540的移動。結(jié)果,如圖3e所示,外凸輪環(huán)閥540移動到內(nèi)管和外管之間可能不會彼此流體連通的另一位置。通過這種移動同步,hat可以完成執(zhí)行從低傳動比(騎行上坡)到高傳動比(騎行下坡)的這種自動變速。
在圖3f中描述了該方面3的另一示例性實施例3-2,其中hat10可以包括至少一個液壓泵單元20、至少一個控制器單元30和至少一個液壓馬達(dá)單元(圖中未包括)。該實施例的hat的其它結(jié)構(gòu)和操作特征可以與圖3a至圖3e所例示的實施例3-1類似或相同,除了形成在該實施例的葉片泵21的外凸輪環(huán)22的外部上的第一圓柱形凸塊對應(yīng)于由輕量彈簧610鄰接的輕量活塞610,而形成在第一凸塊的相反側(cè)上的第二圓柱形凸塊對應(yīng)于復(fù)位彈簧620。
因此,當(dāng)用戶開始騎行上坡時,施加在hat自行車的驅(qū)動軸上的外部機械載荷通過載荷同步而增加,并且hat開始將其檔位從高傳動比切換到較低傳動比。流動方向控制器可以在推動主控制閥彈簧的同時移動,并且葉片泵21的流體出口135可以通過外管511流體地連接到復(fù)位彈簧620。結(jié)果,復(fù)位活塞620可以使外凸輪環(huán)22沿著壓縮所述輕量彈簧622的方向移動,葉片泵21的驅(qū)動軸25與外凸輪環(huán)22的中心之間的距離可能減小,并且驅(qū)動軸25與外凸輪環(huán)22的中心之間的偏心率也減小。這些系列步驟可以降低葉片泵21的驅(qū)動容積以及其排放量。當(dāng)提供給液壓馬達(dá)單元的流體量減小時,液壓馬達(dá)可以以較少量的流體操作,并且因此,液壓馬達(dá)單元(或其馬達(dá))的轉(zhuǎn)速也可以降低。
反過來,當(dāng)用戶開始騎行下坡時,通過載荷同步,施加在hat自行車的驅(qū)動軸上的外部機械載荷減小,并且hat開始將其檔位從低傳動比切換到較高的傳動比。由于主控制閥彈簧的伸展,流動方向控制器可朝著閥殼體520的外部移動,并且復(fù)位活塞620可以通過內(nèi)管512流體地連接到流體箱125。結(jié)果,輕量彈簧622可以使外凸輪環(huán)22朝向復(fù)位彈簧620移動,葉片泵21的驅(qū)動軸25與外凸輪環(huán)22的中心之間的距離可能增加,并且驅(qū)動軸25與外凸輪環(huán)22的中心之間的偏心率也增加。這些系列步驟可以增加葉片泵21的驅(qū)動容積以及其排放量。當(dāng)由葉片泵21供給到液壓馬達(dá)單元的流體量增加時,液壓馬達(dá)可以以更多的流體操作,并且因此,液壓馬達(dá)單元(或其馬達(dá))的轉(zhuǎn)速也可能增加。
本公開的hat自行車的各種hat可以并入到如方面2的實施例2-1至2-9所例示的hat自行車的各種位置中,以及并入到hat自行車的其它位置中。另外,依賴于這些hat的實施位置或布置,hat自行車還可以包括鏈條、鏈輪、不同輔助齒輪,或輔助齒輪組件,其中的每一個均可以將hat機械地聯(lián)接到踏板軸、或前輪(或后輪)的旋轉(zhuǎn)軸中的一個,或聯(lián)接到以上部件中的至少兩個。
如圖2i中所說明的,液壓泵單元和液壓馬達(dá)單元(或其液壓泵及其液壓馬達(dá))可以一起實施在前輪的旋轉(zhuǎn)軸上,踏板軸的側(cè)部(例如,右側(cè)或左側(cè))上,或者后輪的旋轉(zhuǎn)軸的側(cè)部上。作為替代,液壓泵單元和液壓馬達(dá)單元(或其液壓泵及其液壓馬達(dá))可以分別實施在前輪的旋轉(zhuǎn)軸的不同側(cè)上,踏板軸的不同側(cè)上,或者后輪的旋轉(zhuǎn)軸的不同側(cè)上。當(dāng)hat的長度可能短于踏板軸和旋轉(zhuǎn)軸之間的距離時,hat可以包括鏈條、鏈輪、不同齒輪或齒輪組件,以便將hat的一部分與前輪(或后輪)的旋轉(zhuǎn)軸機械地聯(lián)接。
雖然不包括在圖2a至圖2i中,但液壓泵(或馬達(dá))單元或其液壓泵(或馬達(dá))的至少一部分(或整個部分)可以包括在前輪(或后輪)內(nèi),即,包括在前輪內(nèi)或包括在后輪的轂軸內(nèi)。這種布置可以提供的益處在于最小化hat和hat自行車的體積或尺寸。當(dāng)然,這種布置的hat自行車可以包括鏈條、鏈輪或輔助齒輪組件,以便將hat的一端與前輪(或后輪)的旋轉(zhuǎn)軸或踏板軸機械地聯(lián)接。
如在圖2a至圖2i中所簡要說明的,本公開的hat自行車可以具有可以與后輪的旋轉(zhuǎn)軸或與前輪的旋轉(zhuǎn)軸重合的驅(qū)動軸。更具體地說,當(dāng)液壓馬達(dá)單元或其液壓馬達(dá)可以直接或間接地機械聯(lián)接到后輪的旋轉(zhuǎn)軸時,hat自行車可以通過旋轉(zhuǎn)后輪(例如,后輪驅(qū)動)的旋轉(zhuǎn)軸來操作,其中這樣的旋轉(zhuǎn)軸可以對應(yīng)于hat自行車的驅(qū)動軸。反過來,當(dāng)液壓馬達(dá)單元或其液壓馬達(dá)被機械地聯(lián)接到前輪的旋轉(zhuǎn)軸時,hat自行車可以通過旋轉(zhuǎn)前輪(例如,前輪驅(qū)動)來操作,其中該旋轉(zhuǎn)軸由此可以對應(yīng)于hat自行車的驅(qū)動軸。
應(yīng)當(dāng)理解,上述方面3的各種示例和示例性實施例的以下修改或變形也屬于這樣的方面并且落入本公開的范圍內(nèi),并且這些修改或變形也落入本公開的hat自行車的范圍內(nèi)。
應(yīng)當(dāng)理解,hat可以被認(rèn)為包括液壓泵單元的各種部件、液壓馬達(dá)單元的各種部件,控制器單元的各種部件以及各種管,并且所有這些部件可以被認(rèn)為形成液壓回路。通常,當(dāng)某個液壓回路(其也可能指一定的hat)包括一定數(shù)量的這種部件時,液壓回路可以并入到其等同的液壓回路中,該等同的液壓回路可以包括較少數(shù)量的這樣的部件,或者可以分成更多數(shù)量的這樣的部件。因此,hat自行車的各種hat可以變型或修改成可以包括更多或更少的部件的、許多等同的hat。
例如,當(dāng)流動方向控制器的調(diào)節(jié)缸體440被并入到閥殼體520中時,流動方向控制器的調(diào)節(jié)活塞430可類似地被并入到主控制閥510中。在這種結(jié)構(gòu)中,主控制閥510可以用作活塞,其可以在可用作匹配缸體的閥殼體520內(nèi)往復(fù)運動或滑動。因此,并入的主控制閥510可以在可并入到一個位置中的閥殼體520內(nèi)移動,在該位置,從葉片泵21通過流體出口135排放的流體的壓力可以與主控制閥彈簧530的反沖力平衡。
此外,內(nèi)管和外管之間的流體連接(或連通)的形成和移除可以以可與方面3中例示的那些不同的結(jié)構(gòu)來實施,因為當(dāng)外凸輪環(huán)閥540的內(nèi)管的尺寸或順序可以改變時,這種外管的布置或連接可以變化。當(dāng)流體入口134或流體出口135的位置變化時,或者當(dāng)圓柱形凸塊的形狀改變時,這種流體連接(或連通)的布置或模式也可以改變,由此外凸輪環(huán)閥540的內(nèi)管的尺寸或布置也可以改變。此外,內(nèi)管和外管之間的流體連接(或連通)的形成和移除可以通過用多個附加管、多個開-關(guān)(或控制)閥以及至少一個三通閥替換外凸輪環(huán)閥540來實施。
應(yīng)當(dāng)理解,該方面3的hat的主要目的是以無級變速傳動比執(zhí)行自動變速。因此,只要hat可以執(zhí)行這種自動變速,則hat可以包括可以以任何布置來布置的任何類型的一樣多的(內(nèi)或外)管。此外,只要hat可以執(zhí)行這種自動變速,則hat可以包括可以以任何布置來布置的任何類型的一樣多的(內(nèi)或外)閥或彈簧。
還應(yīng)當(dāng)理解,該方面3的主控制閥彈簧、復(fù)位彈簧或輕量彈簧可能不一定是線圈類型。因此,這種彈簧可以具有非線圈形狀,只要它們可以在閥殼體中或抵靠形成在葉片泵的外凸輪環(huán)上的圓柱形凸塊施加彈性特性即可。
該方面3的hat的移動同步可以以各種結(jié)構(gòu)提供。在一個示例中,如在示例性實施例3-1和3-2中所說明的,外凸輪環(huán)閥和外凸輪環(huán)可以直接彼此機械地聯(lián)接,其中這種外凸輪環(huán)及其閥可以由于這種聯(lián)接通過移動同步而在相同的方向上移動相同的距離。替代地,外凸輪環(huán)和外凸輪環(huán)閥可以間接地彼此聯(lián)接,其中外凸輪環(huán)及其閥可以在相同或不同的方向上以相同或不同的距離移動。
例如,圖3g涉及描繪該方面3的示例性實施例3-1和3-2的移動同步的變形的示意圖,其中hat10可以包括葉片泵21、調(diào)節(jié)活塞430和主控制閥510,這些部件中的每一個可以與實施例3-1和3-2相同。然而,外凸輪環(huán)閥540可以不直接而是通過閥桿542間接地與外凸輪環(huán)22聯(lián)接,閥桿542可以與外凸輪環(huán)22或其閥540中的至少一個聯(lián)接,并且可以圍繞閥桿542的中心軸543樞轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)。
例如,圖3h是描繪圖3g中所例示的移動同步的操作的后續(xù)步驟的示意圖。當(dāng)流動方向控制器可以將外凸輪環(huán)閥540推向主控制閥彈簧530時,閥桿542的頂部可以與外凸輪環(huán)閥540一起樞轉(zhuǎn),并朝向主控制閥彈簧530移動。結(jié)果,閥桿542可圍繞閥桿542的中心軸543樞轉(zhuǎn),閥桿542的底部可以沿遠(yuǎn)離主控制閥彈簧530的方向樞轉(zhuǎn),并且外凸輪環(huán)22也可以沿相同的方向移動。因此,可以理解,在圖3g和3h中例示的這種移動同步的外凸輪環(huán)22的移動可以是在與示例性實施例3-1和3-2的方向相反的方向上。
示例性實施例3-1和3-2的移動同步的這種變形可以為用戶提供各種益處。例如,這種變形同步可以允許制造商選擇外凸輪環(huán)22可沿著哪個方向移動。在另一示例中,制造商可以延長或縮短這種移動同步的距離或角度。因此,當(dāng)閥桿542的中心軸543接近閥桿542的頂部時,中心軸543的底部可以沿較長距離行進(jìn)。反過來,當(dāng)閥桿542的中心軸543被實施為更靠近閥桿542的底部時,由于這種移動同步,中心軸543的頂部可以沿著可能長于其底部543的距離行進(jìn)。利用運動同步的這種特性,hat可以將外凸輪環(huán)22或外凸輪環(huán)閥540配置為沿著正好的距離或沿較長距離行進(jìn)。
當(dāng)液壓泵(或馬達(dá))單元或其液壓泵(或馬達(dá))是變量型時,這種移動同步可用于操縱這種泵(或馬達(dá))的驅(qū)動容積。移動同步可以使液壓泵(或馬達(dá))單元或其泵(或馬達(dá))能夠以各種結(jié)構(gòu)或操作來操縱其驅(qū)動容積,例如通過操縱可能影響驅(qū)動容積的至少一個距離或至少一個角度。例如,葉片泵(或馬達(dá))可以通過操縱葉片泵(或馬達(dá))的驅(qū)動軸和外凸輪環(huán)之間的距離來實現(xiàn)這種移動同步,以使得hat可以允許排放量控制器或外凸輪環(huán)閥移動與外凸輪環(huán)相同的距離,如圖3a至3f、圖4a和4b以及圖5a和5b中所例示。相反,hat可以允許外凸輪環(huán)沿著與排放量控制器的行進(jìn)距離成比例的距離移動,其中該比例常數(shù)是非零和非負(fù)數(shù)。此外,hat可以采用換檔調(diào)節(jié)器,以允許外凸輪環(huán)沿著由排放量控制器的行程距離確定的距離移動。
該示例性方面3的各種復(fù)位彈簧和輕量彈簧可以基于其彈簧常數(shù)及其位移而施加不同的壓縮力或反沖力。當(dāng)復(fù)位彈簧或輕量彈簧被結(jié)合到hat中時,彈簧常數(shù)仍然相同,并且這種壓縮力或反沖力通常與位移成比例。因此,當(dāng)并入復(fù)位彈簧或輕量彈簧的殼體可以具有可變長度(例如,通過延伸或縮回殼體的一部分)時,用戶能夠調(diào)節(jié)殼體的長度和這種復(fù)位彈簧或輕量彈簧的位移。在一個示例中,殼體可以被配置為使得這樣的彈簧的長度可以隨著用戶增加(或減小)殼體的長度而減小,而彈簧的長度可以隨著用戶減小(或增加)殼體的長度而增加。因此,用戶可以操縱這種彈簧的反沖力或壓縮力,并且最終可以操縱液壓泵(或馬達(dá))單元或其泵(或馬達(dá))內(nèi)或周圍的流體壓力,在該流體壓下,hat可以根據(jù)用戶的身體狀況或hat自行車的使用目的來執(zhí)行自動變速。
該示例性方面3的包括作為其液壓泵(或馬達(dá))的葉片泵(或馬達(dá))的hat的各種結(jié)構(gòu)或操作可以包括其它類型的變量泵(或馬達(dá))。因此,流動方向控制器、排放量控制器或利用葉片泵(或馬達(dá))操作的換檔調(diào)節(jié)器也可以與可變齒輪泵(或馬達(dá))、可變活塞泵(或馬達(dá))等一起使用。
該示例性方面3中例示的各種hat自行車、其hat及其變型或修改的其它結(jié)構(gòu)或操作特征可以與其它方面或其變型或修改類似或相同。因此,這里省略進(jìn)一步的細(xì)節(jié)。
該示例性方面3的示例性實施例3-1或者3-2中的一個的各種hat自行車、其hat、單元、部件和結(jié)構(gòu)或操作特征可以[1]與方面3的這些示例性實施例3-1和3-2中另一個的相應(yīng)的自行車、hat、單元、部件和特征類似或相同或[2]與上文所述的或?qū)⒃谙挛闹姓f明的本公開的其它示例性方面的其它示例性實施例的相應(yīng)的自行車、hat、單元、部件和特征類似或相同。此外,該方面3的這些示例性實施例的hat自行車、其hat、單元、部件和特征中的至少一部分可以替代如上所述或?qū)⒃谙挛闹姓f明的其它示例性方面的其它示例性實施例的其它自行車、hat、單元、部件和特征中的至少一個,可以被所述至少一個替代,可以組合到所述至少一個中,或可以結(jié)合所述至少一個使用。
在本公開的第四示例性方面(即,方面4)中,hat自行車的hat可以包括至少一個控制器單元,所述至少一個控制器單元又可以在其中包括至少一個流動方向控制器、至少一個排放量控制器和至少一個換檔調(diào)節(jié)器,其中這些控制器或調(diào)節(jié)器中的每一個可以是可選項。此外,換檔調(diào)節(jié)器可以結(jié)合至少一個液壓閥。
圖4a和4b是該方面4的各種示例性實施例的示意圖,其中圖4a涉及該方面4的第一示例性實施例4-1的結(jié)構(gòu)或操作特征,并且其中圖4b涉及該方面4的第二示例性實施例4-2的結(jié)構(gòu)或操作特征。注意,為了簡化說明,圖4a和4b可以僅包括各種hat的各種液壓泵單元、其液壓泵和控制器單元,并且這樣的hat還可以包括如上文和下文所說明的各種液壓馬達(dá)單元或其液壓馬達(dá),這些液壓馬達(dá)單元或其液壓馬達(dá)可以容易地并入到這種hat中。
圖4a是該方面4的第一示例性實施例4-1的示意圖,其中所述hat10可以包括至少一個液壓泵單元20、至少一個控制器單元30和至少一個液壓馬達(dá)單元(圖中未包括),其中控制器單元30可以與上述方面3的控制器單元相同,并且其中所述控制器單元30可以在其中包括至少一個換檔調(diào)節(jié)器,所述換檔調(diào)節(jié)器又可以包括至少一個閥。例如,hat10可以包括設(shè)置在液壓泵21的流體出口135和調(diào)節(jié)缸體410之間的管的內(nèi)部或周圍的調(diào)節(jié)閥410,并且可以控制沿著這種管的流體流動。更具體地,調(diào)節(jié)閥410可以安裝在調(diào)節(jié)殼體420內(nèi)部,并且可以通過導(dǎo)線連接到調(diào)節(jié)開關(guān)310。因此,當(dāng)用戶操縱所述導(dǎo)線時,他或她可以操縱調(diào)節(jié)閥410以打開或關(guān)閉,或可以操縱調(diào)節(jié)閥410的這種開口的程度。
從液壓泵21的流體出口135排出的加壓流體由于由這種閥門410施加的液壓阻力而可能在調(diào)節(jié)閥410中流動時失去其壓力(例如壓降)410。因此,施加在調(diào)節(jié)活塞430上的壓力可能低于通過沿著調(diào)節(jié)閥410的壓降從流體出口135排放的流體的壓力,并且流動方向控制器的推動外凸輪環(huán)閥540的流體壓力也可能降低。結(jié)果,通過用調(diào)節(jié)開關(guān)310簡單地操縱導(dǎo)線320,hat10可以允許用戶操縱流動方向控制器的外凸輪環(huán)閥540的移動,以操縱液壓泵的驅(qū)動容積,并且最終控制hat可以以無級變速傳動比執(zhí)行這種自動變速的這種機械載荷的值,從而控制由用戶或電動馬達(dá)提供的用于自動變速的機械能的量。結(jié)果,用戶可以基于他或她的身體狀況或使用目的容易地控制hat的各種特征。
圖4b是該方面4的第二示例性實施例4-2的示意圖,其中所述hat10可以包括至少一個液壓泵單元20、至少一個控制器單元30和至少一個液壓馬達(dá)單元(圖中未包括),其中控制器單元30可以與方面3的相同,但是hat可以在形成在葉片泵21的外凸輪環(huán)22的外部上的第一圓柱形凸塊處安裝輕量彈簧622,并在第二圓柱形凸塊處安裝復(fù)位彈簧620。因此,與示例性實施例4-1不同,該實施例的圖4b的第一凸塊與輕量彈簧622鄰接,而圖4b的第二凸塊對應(yīng)于復(fù)位活塞620。
應(yīng)當(dāng)理解,上述方面4的各種示例和示例性實施例的以下修改或變形也屬于這樣的方面并且落入本公開的范圍內(nèi),并且這些修改或變形也落入本公開的hat自行車的范圍內(nèi)。
首先,該方面4的示例性實施例4-1和4-2的各種hat可以包括液壓泵單元中的變量液壓泵,并且示例性實施例4-1和4-2的各種hat也可以應(yīng)用于各種類型的液壓泵。因此,流動方向控制器、排放量控制器和換檔調(diào)節(jié)器可以與變量齒輪泵、變量活塞泵等結(jié)合使用。
其次,該方面4的調(diào)節(jié)閥可以安裝在hat的各種位置中,例如在調(diào)節(jié)缸體440和液壓泵21的下游之間,或在調(diào)節(jié)缸體440和閥殼體520之間。調(diào)節(jié)閥410可以替代地安裝在各種活塞的上游或下游的各種彈簧處,從而影響這些彈簧或活塞的移動。
hat可以允許用戶使用上述的導(dǎo)線或者使用不同的現(xiàn)有技術(shù)的控制機構(gòu)來操縱調(diào)節(jié)閥410。例如,hat可以將調(diào)節(jié)開關(guān)310與調(diào)節(jié)閥410直接聯(lián)接,從而用戶可以使用前者410直接操縱后者410,而不需要任何導(dǎo)線。hat可以包括在調(diào)節(jié)開關(guān)310和調(diào)節(jié)閥410之間的輔助齒輪或輔助齒輪組件,使得用戶可以操縱前者,然后前者可以通過輔助齒輪或其組件間接地操縱后者。
當(dāng)調(diào)節(jié)閥410可以包括多個管并且當(dāng)hat還可以包括多個調(diào)節(jié)缸體440或調(diào)節(jié)活塞430時,hat可以以開關(guān)或切斷模式操縱這些管中的至少一個,從而操縱供給到調(diào)節(jié)缸體440的加壓流體的排放量。在這種結(jié)構(gòu)中,提供給調(diào)節(jié)缸體440的加壓流體的量可以確定施加到調(diào)節(jié)活塞430的單位橫截面積上的力,因此即使當(dāng)從液壓泵21排放的流體的壓力可能保持相同時,用戶也可以控制施加到調(diào)節(jié)活塞430上的力。結(jié)果,用戶可以基于他或她的身體狀況或使用目的來操縱這種自動檔位切換(或變換)的程度。
hat可以將調(diào)節(jié)開關(guān)310配置為由遙控器以無線方式或通過導(dǎo)線操縱。為此,hat可以將遙控器安裝在用戶容易觸及的任何位置,使得hat可以通過遙控器接收用戶指令并且可以操縱調(diào)節(jié)開關(guān)310或調(diào)節(jié)閥410,從而也可以操縱檔位變換的范圍(例如,傳動比的變化范圍)。當(dāng)需要時,hat可以將遙控器設(shè)置為可由用戶方便地攜帶的便攜式制品。
hat可以允許用戶機械操縱或電操縱調(diào)節(jié)開關(guān)310。例如,用戶可以向調(diào)節(jié)開關(guān)310施加力(例如,下壓按鈕、旋轉(zhuǎn)旋鈕等),或者可以使用電動馬達(dá)或致動器來操縱這種開關(guān)310,其中hat還可以包括用于該操縱的單獨電池,可以使用預(yù)先存在的電池,或者可以使用由發(fā)電機產(chǎn)生的電能,發(fā)電機又基于踏板或車輪的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行操作。
該示例性方面4中所示例的各種hat自行車、其hat及其變型或修改的其它結(jié)構(gòu)或操作特征可以與其它方面或其變型或修改類似或相同。因此,這里省略進(jìn)一步的細(xì)節(jié)。
該示例性方面4的示例性實施例4-1或者4-2中的一個的各種hat自行車、其hat、單元、部件和結(jié)構(gòu)或操作特征可以[1]與方面4的這些示例性實施例4-1和4-2中另一個的相應(yīng)的自行車、hat、單元、部件和特征類似或相同或[2]與上文所述的或?qū)⒃谙挛闹姓f明的本公開的其它示例性方面的其它示例性實施例的相應(yīng)的自行車、hat、單元、部件和特征類似或相同。此外,該方面4的這些示例性實施例的hat自行車、其hat、單元、部件和特征中的至少一部分可以替代如上所述或?qū)⒃谙挛闹姓f明的其它示例性方面的其它示例性實施例的其它自行車、hat、單元、部件和特征中的至少一個,可以被所述至少一個替代,可以組合到所述至少一個中,或可以結(jié)合所述至少一個使用。
在本公開的第五示例性方面(即,方面5)中,hat自行車的hat可以包括至少一個控制器單元,所述至少一個控制器單元又可以在其中包括至少一個流動方向控制器、至少一個排放量控制器和至少一個換檔調(diào)節(jié)器,其中這些控制器或調(diào)節(jié)器中的每一個可以是可選項。此外,換檔調(diào)節(jié)器可以并入至少一個液壓閥、至少一個活塞和至少一個缸體。
圖5a和圖5b是該方面5的各種示例性實施例的示意圖,其中圖5a涉及該方面5的第一示例性實施例5-1的結(jié)構(gòu)或操作特征,并且其中圖5b涉及該方面5的第二示例性實施例5-2的結(jié)構(gòu)或操作特征。注意,為了簡化說明,圖5a和圖5b可以僅包括各種hat的各種液壓泵單元、其液壓泵和控制器單元,并且這樣的hat還可以包括如上文和下文中所說明的各種液壓馬達(dá)單元或其液壓馬達(dá),這些液壓馬達(dá)單元或其液壓馬達(dá)可以容易地并入各種hat自行車中。
圖5a是該方面5的第一實施例5-1的示意圖,其中所述hat10可以包括至少一個液壓泵單元20、至少一個控制器單元30和至少一個液壓馬達(dá)單元(圖中未包括),其中控制器單元30可以與上述的方面3的控制器單元或方面4的圖4a的控制器單元相同,但是,與圖3a至圖3e或圖4a中所例示的復(fù)位彈簧不同,控制器單元30可以采用至少一個單獨的管和至少一個復(fù)位活塞620作為在先方面的在先實施例的復(fù)位彈簧。
圖5b是該方面5的第二示例性實施例5-2的示意圖,其中所述hat10可以包括至少一個液壓泵單元20、至少一個控制器單元30和至少一個液壓馬達(dá)單元(圖中未包括),其中控制器單元30可以與方面3的圖3f的控制器單元或者方面5的圖4b的控制器單元相同,其中所述控制器單元30還可以在所述液壓泵21的左圓柱形凸塊上包括換檔調(diào)節(jié)器,但是其中單獨的管和輕量活塞610都可以用作圖3f或4b的輕量彈簧610。
應(yīng)當(dāng)理解,上述方面5的各種示例和示例性實施例的以下修改或變形也屬于這樣的方面并且落入本公開的范圍內(nèi),并且這些修改或變形也落入本公開的hat自行車的范圍內(nèi)。
首先,該方面5的示例性實施例5-1和5-2的各種hat可以包括液壓泵單元中的變量液壓泵,并且示例性實施例5-1和5-2的各種hat也可以應(yīng)用于各種類型的液壓泵。因此,流動方向控制器、排放量控制器和換檔調(diào)節(jié)器可以與變量齒輪泵、變量活塞泵等結(jié)合使用。
其次,與可以根據(jù)其位移施加可變復(fù)位力的圖3a至3e和圖4a的復(fù)位彈簧相反,實施例5-1的復(fù)位彈簧621可以施加相對均勻的復(fù)位力,而無關(guān)于可以通過各種管連接到復(fù)位彈簧621的、hat10的某些部分中的流體的壓力。在圖5a的一個示例中,復(fù)位活塞620可以連接到在完成改變傳動比時保持大氣壓力的流體箱125,并且因此,輕量活塞610可以相對于大氣壓力操縱液壓泵21的排放量。結(jié)果,為了增加復(fù)位彈簧621的復(fù)位力或與機械載荷成比例地增加復(fù)位力,hat10可以結(jié)合可以保持關(guān)閉但是當(dāng)壓力超過預(yù)設(shè)閾值時可以打開的安全閥,或者可以將液壓泵21內(nèi)的流體壓力配置為根據(jù)液壓泵21的吸入量而變化,從而實施類似于圖3a至3e或圖4a的復(fù)位彈簧操作的復(fù)位活塞620。
此外,與可以基于其位移施加不同的反沖力的、圖3f和圖4b的輕量彈簧相反,該實施例5-2的輕量活塞610可以依賴于可以通過各種管與復(fù)位彈簧621聯(lián)接的、hat10的某些部分中的流體壓力,類似地施加相對均勻的反沖力。因此,這樣的輕量活塞610可以通過利用如上段所說明的至少一個安全閥類似地操縱輕量彈簧610。
該示例性方面5中所例示的各種hat自行車、其hat及其變型或修改的其它結(jié)構(gòu)或操作特征可以與其它方面或其變型或修改類似或相同。因此,這里省略進(jìn)一步的細(xì)節(jié)。
該示例性方面5的示例性實施例5-1或者5-2中的一個的各種hat自行車、其hat、單元、部件和結(jié)構(gòu)或操作特征可以[1]與方面5的這些示例性實施例5-1和5-2中另一個的相應(yīng)的自行車、hat、單元、部件和特征類似或相同或[2]與上文所述的或?qū)⒃谙挛闹姓f明的本公開的其它示例性方面的其它示例性實施例的相應(yīng)的自行車、hat、單元、部件和特征類似或相同。此外,該方面5的這些示例性實施例的hat自行車、其hat、單元、部件和特征中的至少一部分可以替代如上所述或?qū)⒃谙挛闹姓f明的其它示例性方面的其它示例性實施例的其它自行車、hat、單元、部件和特征中的至少一個,可以被所述至少一個替代,可以組合到所述至少一個中,或可以結(jié)合所述至少一個使用。
在本公開的第六示例性方面(即,方面6)中,hat自行車的hat可以包括至少一個液壓泵單元、至少一個液壓馬達(dá)單元和至少一個控制器單元,其中液壓泵單元可以包括至少一個液壓泵,其中液壓馬達(dá)單元可以包括至少一個液壓馬達(dá),其中這種液壓泵和液壓馬達(dá)中的至少一個可以是變量型,并且其中這種液壓泵和液壓馬達(dá)中的至少另一個可以是定量型。作為替代,至少一個液壓泵可以是變量型,以及至少一個液壓馬達(dá)可以是定量型。
在該方面6的一個示例性實施例6-1中,液壓泵和液壓馬達(dá)中只有一個是變量型,其中變量泵(或馬達(dá))可以直接或間接地機械聯(lián)接到[1]前輪的旋轉(zhuǎn)軸、[2]踏板軸或[3]后輪的旋轉(zhuǎn)軸。
在該方面6的另一示例性實施例6-2中,液壓泵和液壓馬達(dá)都是變量型,其中變量液壓泵和變量液壓馬達(dá)可以與[1]前輪的旋轉(zhuǎn)軸和踏板軸(或反之)、[2]踏板軸和后輪的旋轉(zhuǎn)軸(或反之)或[3]前輪的旋轉(zhuǎn)軸和后輪的旋轉(zhuǎn)軸(或反之)直接或間接地機械聯(lián)接。
在該方面6的另一示例性實施例6-3中,液壓泵單元可以包括相同或不同類型的多個液壓泵,或者液壓馬達(dá)單元可以包括相同或不同類型的多個液壓馬達(dá)。在一個示例中,液壓泵單元可以包括例如[1]至少兩個葉片泵、[2]至少一個葉片泵和至少一個齒輪泵、[3]至少一個葉片泵和至少一個螺旋泵等。作為替代,液壓馬達(dá)單元可以包括例如[1]至少兩個葉片馬達(dá)、[2]至少一個葉片馬達(dá)和至少一個齒輪馬達(dá)或[3]至少一個葉片馬達(dá)和至少一個活塞馬達(dá)。在另一示例中,液壓泵(或馬達(dá))單元的至少兩個液壓泵(或馬達(dá))可以以并聯(lián)模式、串聯(lián)模式或混合模式彼此流體聯(lián)接。應(yīng)當(dāng)理解,當(dāng)至少兩個液壓泵(或馬達(dá))以串聯(lián)模式彼此聯(lián)接時,所有這些液壓泵(或馬達(dá))可以是變量型或定量型。在替代方案中,液壓泵(或馬達(dá))中的一個可以是變量型,而液壓泵(或馬達(dá))中的另一個可以是定量型。當(dāng)至少兩個液壓泵(或馬達(dá))以并聯(lián)模式彼此聯(lián)接時,這樣的液壓泵(或馬達(dá))可以與串聯(lián)模式中的上述多個液壓泵(或馬達(dá))的情況類似地配置。但是,在串聯(lián)模式下,可能需要將所有這些液壓泵(或馬達(dá))提供為變量型或定量型。在另一示例中,多個液壓泵中的僅一個可被配置為接收機械能,至少一個但不是全部這樣的液壓泵可以接收機械能,或者所有這些液壓泵可以接收機械能。類似地,多個液壓馬達(dá)中的僅一個可被配置為將驅(qū)動力傳遞到hat自行車的驅(qū)動輪,至少一個但不是全部這樣的液壓馬達(dá)可以將驅(qū)動力傳遞到驅(qū)動輪,或者所有這些液壓馬達(dá)都可以將驅(qū)動力傳遞到驅(qū)動輪。
該示例性方面6中所例示的各種hat自行車、其hat及其變型或修改的其它結(jié)構(gòu)或操作特征可以與其它方面或其變型或修改類似或相同。因此,這里省略進(jìn)一步的細(xì)節(jié)。
該方面6的上述示例性實施例6-1至6-3中的一個的各種hat自行車、其hat、單元、部件和結(jié)構(gòu)或操作特征可以[1]與同一方面6的這些示例性實施例6-1至6-3中另一個的相應(yīng)的自行車、hat、單元、部件和特征類似或相同或[2]與上文所述的或?qū)⒃谙挛闹姓f明的本公開的其它示例性方面的其它示例性實施例的相應(yīng)的自行車、hat、單元、部件和特征類似或相同。此外,該方面6的這些示例性實施例的hat自行車、其hat、單元、部件和特征中的至少一部分可以替代如上所述或?qū)⒃谙挛闹姓f明的其它示例性方面的其它示例性實施例的其它自行車、hat、單元、部件和特征中的至少一個,可以被所述至少一個替代,可以組合到所述至少一個中,或可以結(jié)合所述至少一個使用。
在本公開的第七示例性方面(即,方面7)中,hat自行車可以基于來自各種來源的機械能進(jìn)行操作,例如由用戶手動供給的第一機械能,或由可基于電池或發(fā)電機操作的電動馬達(dá)提供的第二機械能。特別地,hat自行車可以通過利用第一機械能和第二機械能中的至少一個來執(zhí)行提供無級變速傳動比的自動變速。該方面7的各種hat自行車可以包括至少一個電動馬達(dá)以及在下面提供的各種實施例中配置和操作的至少一個。
在該方面7的一個示例性實施例7-1中,hat自行車可以將電動馬達(dá)配置為直接驅(qū)動(例如,旋轉(zhuǎn))踏板軸。因此,如示例性方面1至6中所例示,電動馬達(dá)可以直接驅(qū)動踏板軸,而不是人力踩踏,并且因此,該實施例7-1的hat也可以類似于示例性方面1至6中的各種hat進(jìn)行操作。
在該方面7的另一示例性實施例7-2中,hat自行車可以將電動馬達(dá)配置為直接驅(qū)動(例如,旋轉(zhuǎn))液壓泵的驅(qū)動軸或液壓馬達(dá)的驅(qū)動軸。因此,該實施例的hat也可以類似于示例性方面1至6中的各種hat進(jìn)行操作。
在該方面7的另一示例性實施例7-3中,hat自行車可以將電動馬達(dá)配置為直接驅(qū)動(例如,旋轉(zhuǎn))前輪的旋轉(zhuǎn)軸或后輪的旋轉(zhuǎn)軸,同時進(jìn)一步利用電動馬達(dá)執(zhí)行自動變速。因此,當(dāng)用戶選擇用電動馬達(dá)驅(qū)動前(或后)輪的旋轉(zhuǎn)軸時,液壓泵或馬達(dá)可能不需要操作。
該示例性方面7中所例示的各種hat自行車、其hat及其變型或修改的其它結(jié)構(gòu)或操作特征可以與其它方面或其變型或修改類似或相同。因此,這里省略進(jìn)一步的細(xì)節(jié)。
該方面7的上述示例性實施例7-1至7-3中的一個的各種hat自行車、其hat、單元、部件和結(jié)構(gòu)或操作特征可以[1]與同一方面7的這些示例性實施例7-1至7-3中另一個的相應(yīng)的自行車、hat、單元、部件和特征類似或相同或[2]與上文所述的或?qū)⒃谙挛闹姓f明的本公開的其它示例性方面的其它示例性實施例的相應(yīng)的自行車、hat、單元、部件和特征類似或相同。此外,該方面7的這些示例性實施例的hat自行車、其hat、單元、部件和特征中的至少一部分可以替代如上所述或?qū)⒃谙挛闹姓f明的其它示例性方面的其它示例性實施例的其它自行車、hat、單元、部件和特征中的至少一個,可以被所述至少一個替代,可以組合到所述至少一個中,或可以結(jié)合所述至少一個使用。
在本公開的第八示例性方面(即,方面8)中,hat自行車可以包括至少一個控制器單元,其可以由基于電池或發(fā)電機操作的控制器操縱。例如,hat可以在其中包括至少一個電能源,諸如現(xiàn)有技術(shù)自行車中通常使用的電池或發(fā)電機,并且然后可以使用這樣的電能來操縱控制器、控制器單元等。
該方面8的一個示例性實施例8-1在圖6a中描繪,其中hat可以包括至少一個輕量電動馬達(dá)611、至少一個車輪旋轉(zhuǎn)傳感器616和至少一個控制器612。輕量電動馬達(dá)611可以抵靠復(fù)位彈簧621支撐設(shè)置在液壓泵21的外凸輪環(huán)22左側(cè)(圖中)上的圓柱形凸塊,而車輪旋轉(zhuǎn)傳感器614可以監(jiān)測前輪(或后輪)的轉(zhuǎn)速,并且因此可以設(shè)置在能夠監(jiān)測這種轉(zhuǎn)速的位置??刂破?12可以基于由車輪旋轉(zhuǎn)傳感器614監(jiān)測的前輪(或后輪)的轉(zhuǎn)速來驅(qū)動輕量電動馬達(dá)611,由此推動或拉動外凸輪環(huán)22。如上所述,輕量電動馬達(dá)611可以基于諸如電池、發(fā)電機、可充電電池等的各種能源操作。
因此,當(dāng)用戶騎行上坡時,前輪和后輪的轉(zhuǎn)速可能通過與外部機械載荷同步的載荷減小,并且控制器612可以調(diào)節(jié)輕量電動馬達(dá)611,以便沿著朝向復(fù)位彈簧621的方向推動外凸輪環(huán)22的左圓柱形凸塊。結(jié)果,液壓泵21的驅(qū)動容積減小,其排放量也可能下降,并且液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速也可能減小,因為液壓馬達(dá)只能從液壓泵21吸入減小量的加壓流體,由此hat10執(zhí)行從高傳動比到較低傳動比的自動變速。
反過來,當(dāng)用戶騎行下坡時,載荷同步可以增加前輪(或后輪)的轉(zhuǎn)速,并且控制器612可以調(diào)節(jié)輕量電動馬達(dá)611,以便沿遠(yuǎn)離復(fù)位彈簧621的相反方向推動外凸輪環(huán)22的左圓柱形凸塊。結(jié)果,外凸輪環(huán)22的中心與液壓泵21的驅(qū)動軸之間的距離可能增加,液壓泵21的驅(qū)動容積可能增加,其排放量也可能增加,然后液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速可以增加,因為液壓馬達(dá)可能從液壓泵21吸入增加量的加壓流體,從而hat10執(zhí)行從較低傳動比到較高傳動比的自動變速。
應(yīng)當(dāng)理解,該實施例8-1的車輪旋轉(zhuǎn)傳感器614可以被另一個傳感器代替,該另一個傳感器可以監(jiān)測任何可能與外部機械載荷同步的變量,外部機械載荷又在騎行時施加在hat自行車的驅(qū)動輪上。例如,hat可以采用踏板軸旋轉(zhuǎn)傳感器而不是車輪旋轉(zhuǎn)傳感器614,使得踏板軸旋轉(zhuǎn)傳感器可以監(jiān)測施加在hat自行車的驅(qū)動軸上的機械載荷以及與這種機械載荷同步的踏板軸載荷的轉(zhuǎn)速,從而實現(xiàn)這種自動變速。在另一個示例中,hat可以采用壓力傳感器而不是車輪旋轉(zhuǎn)傳感器614,使得壓力傳感器可以監(jiān)測液壓馬達(dá)中的流體的壓力或從液壓馬達(dá)排放的流體的壓力,從而增加或減少傳動比。hat可以包括可以出于相同目的監(jiān)測與載荷同步相關(guān)的其它變量的其它傳感器。
雖然不包括在圖中,但是示例性方面3至5中例示的換檔調(diào)節(jié)器的其它部件也可以并入該方面8的實施例8-1的hat中。此外,在示例性方面3至8中例示的換檔調(diào)節(jié)器的各個部件也可以包括在hat中并且可以由輕量電動馬達(dá)611來操縱。
圖6b中描繪了該方面8的另一示例性實施例8-2,其中hat可以包括用于控制主控制閥的至少一個電動馬達(dá)615、至少一個車輪旋轉(zhuǎn)傳感器614和至少一個控制器612。主控制閥電動馬達(dá)615可以被配置為抵靠設(shè)置在閥殼體520內(nèi)部的一端上的主控制閥彈簧510支撐閥殼體520中的主控制閥510,而車輪旋轉(zhuǎn)傳感器614可以被配置為監(jiān)測前輪(或后輪)的轉(zhuǎn)速,并且因此可以設(shè)置在能夠監(jiān)測這樣的轉(zhuǎn)速的位置??刂破?12還可以基于由車輪旋轉(zhuǎn)傳感器614監(jiān)測的前輪(或后輪)的轉(zhuǎn)速來驅(qū)動主控制閥電動馬達(dá)615,從而推動或拉動主控制閥510。當(dāng)然,主控制閥電動馬達(dá)615可以基于諸如電池、發(fā)電機、可充電電池等的各種能源操作。
因此,當(dāng)用戶騎行上坡(或下坡)時,通過與機械載荷的載荷同步,前輪和后輪的轉(zhuǎn)速可以減小(或減小),并且控制器612可以調(diào)節(jié)主控制閥電動馬達(dá)615以便將主控制閥510向左或向右(圖中)移動。結(jié)果,當(dāng)通過推動(或拉動)輕量活塞610而可以減小(或增大)外凸輪環(huán)22的中心與液壓泵21的驅(qū)動軸25之間的距離時,液壓泵21的驅(qū)動容積可以減小(或增加),其排放量可以減小(或增加),并且液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速可以減小(或增加),因為液壓馬達(dá)只能從液壓泵21吸入減小量的加壓流體,由此,hat10在減小(或增加)傳動比的同時執(zhí)行自動變速。
該方面8的實施例8-1的輕量電動馬達(dá)611可以直接操縱外凸輪環(huán)22的位置和液壓泵21的排放量,從而直接操縱傳動比。相反,方面8的實施例8-2的主控制閥電動馬達(dá)615可以直接操縱控制器單元30的流動方向控制器,并且操縱加壓流體的流動方向,從而間接地操縱傳動比。
如實施例8-1所例示,hat可以用另一個傳感器代替實施例8-2的車輪旋轉(zhuǎn)傳感器614,該另一個傳感器能夠監(jiān)測與施加在前輪(或后輪)上的機械載荷有關(guān)的變量。另外,雖然沒有包括在圖中,方面3至5中描述的換檔調(diào)節(jié)器的各個部件可以包括在實施例8-2的hat中。此外,也可以采用在方面3至5中描述的換檔調(diào)節(jié)器的各個部件來電控輕量電動馬達(dá)611。
該方面8的另一示例性實施例8-3在圖6c中描繪,其中hat可以包括至少一個輕量電動馬達(dá)611、至少一個車輪壓力傳感器613和至少一個控制器612,其中輕量電動馬達(dá)615和控制器612被配置和操作為實施例8-1的那些,而壓力傳感器613可以被結(jié)合到調(diào)節(jié)活塞430的一端中,以監(jiān)測從液壓泵21的流體出口135排放的流體的壓力??刂破?12可以基于所監(jiān)測的壓力來驅(qū)動輕量電動馬達(dá)611,從而推動或拉動外凸輪環(huán)22。輕量電動馬達(dá)611可以基于諸如電池、發(fā)電機、可充電電池等的各種能源操作。
該實施例的壓力傳感器613可以對應(yīng)于上述實施例8-1的車輪旋轉(zhuǎn)傳感器614。換句話說,實施例8-1的控制器612可以基于前輪(或后輪)的轉(zhuǎn)速通過推動或拉動外凸輪環(huán)22來操縱輕量電動馬達(dá)611并且控制液壓泵21的排放量。相反,該實施例的控制器612可以基于從泵21排放的流體的壓力通過類似地推動和拉動外凸輪環(huán)22,來操縱和控制液壓泵21。然而,考慮到載荷同步和壓力同步之間的相似性,該實施例8-3的hat和實施例8-1的另一個hat在其結(jié)構(gòu)和操作上也可以具有一些相似之處。
此外,該實施例的hat可以包括至少一個調(diào)節(jié)開關(guān)310、至少一個導(dǎo)線320和至少一個調(diào)節(jié)閥410,如圖6c的左上角所描繪。因此,用戶可以利用如圖4a、4b和5b中所說明的機械能或電能來操縱調(diào)節(jié)開關(guān)310,從而控制施加到調(diào)節(jié)活塞430上的壓力。
該實施例的壓力傳感器613也可以被能夠監(jiān)測其它變量的另一個等同傳感器代替,該其它變量可以與施加到前輪(或后輪)上的機械載荷相關(guān),與液壓馬達(dá)內(nèi)的流體壓力相關(guān),或與從液壓馬達(dá)排放的流體壓力相關(guān)。雖然不包括在圖中,但示例性方面3至5的換檔調(diào)節(jié)器的各個部件可以包括在該實施例中。此外,方面3至5的換檔調(diào)節(jié)器的各個部件可以電操縱該方面8的輕量電動馬達(dá)611。
該示例性方面8中所例示的各種hat自行車、其hat及其變型或修改的其它結(jié)構(gòu)或操作特征可以與其它方面或其變型或修改類似或相同。因此,這里省略進(jìn)一步的細(xì)節(jié)。
該方面8的上述示例性實施例8-1至8-3中的一個的各種hat自行車、其hat、單元、部件和結(jié)構(gòu)或操作特征可以[1]與同一方面8的這些示例性實施例8-1至8-3中另一個的相應(yīng)的自行車、hat、單元、部件和特征類似或相同或[2]與上文所述的或?qū)⒃谙挛闹姓f明的本公開的其它示例性方面的其它示例性實施例的相應(yīng)的自行車、hat、單元、部件和特征類似或相同。此外,該方面8的這些示例性實施例的hat自行車、其hat、單元、部件和特征中的至少一部分可以替代如上所述或?qū)⒃谙挛闹姓f明的其它示例性方面的其它示例性實施例的其它自行車、hat、單元、部件和特征中的至少一個,可以被所述至少一個替代,可以組合到所述至少一個中,或可以結(jié)合所述至少一個使用。
如本公開在上文中所述,各種hat自行車可以如在各種示例性方面、它們的示例性實施例及它們的示例中所提供的那樣被構(gòu)造和操作。然而,這些hat自行車、它們的各種單元及它們的各個部件可以以在相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員的范圍內(nèi)的程度變化、修改或以其它方式改進(jìn),這些變化、修改或改進(jìn)也可落入本公開的各種hat自行車的范圍內(nèi)。
例如,本公開的hat自行車可以包括[1]一種“機械hat自行車”,其基于由驅(qū)動或旋轉(zhuǎn)踏板的用戶提供給踏板軸的機械能操作,和[2]一種“電動hat自行車”,其基于電動馬達(dá)提供給踏板軸、液壓泵(或馬達(dá))單元的驅(qū)動軸或該單元的液壓泵(或馬達(dá))的驅(qū)動軸的機械能操作,電動馬達(dá)基于電池(無論是否可充電)或發(fā)電機操作。應(yīng)當(dāng)理解,無論hat自行車可以基于用戶提供的機械能還是電動馬達(dá)提供的機械能操作,包括液壓泵(或馬達(dá))單元和控制器單元的hat的基本或基礎(chǔ)特征可以不改變,或者可以不被影響。在這種情況下,短語“用戶提供到踏板的機械能”、或“用戶提供到踏板軸(或踏板的旋轉(zhuǎn)軸)的機械能”,以及“提供到踏板軸、液壓泵的驅(qū)動軸或液壓馬達(dá)的驅(qū)動軸的機械能”可以彼此等同,或者可以視為彼此相同,只要將一定量的機械能提供到hat自行車的至少一個部分即可。因此,關(guān)于基于用戶手動提供的機械能操作的hat自行車的各種示例性方面、它們的實施例及它們的示例都可以適用于基于通過電動馬達(dá)由電池或發(fā)電機以電動方式提供的機械能操作的hat自行車,除了能量供給方面。
在另一示例中,圖3a至3h、圖4a和4b、圖5a和5b以及圖6a至6c中所例示的各種控制器單元及迄今為止所例示的其各種修改可以以不同的機械結(jié)構(gòu)提供。換句話說,本公開的各種hat基于載荷同步、壓力同步和移動同步中的至少一個來操作。因此,hat的各種部件和元件可以由它們的機械或電等同物代替,只要這些等同物可以[1]通過采用可以與以前說明的那些不同的各種機械結(jié)構(gòu)、[2]通過采用通常可并入至少一個電控制器的各種電結(jié)構(gòu)或[3]通過[1]和[2]的組合,而類似地執(zhí)行載荷同步、壓力同步和移動同步中的至少一個。
因此,在一種情況下,代替包括單個外凸輪環(huán)閥,控制器單元可以包括多組閥和管,其中這些組可以用作如上所說明的單個外凸輪環(huán)閥。該結(jié)構(gòu)可能需要控制器單元包括更多的部件,但是可以提供將單個外凸輪環(huán)閥分成多組,然后將這些組分布于hat的不同位置,從而使得能夠構(gòu)造更緊湊的hat的益處。
在另一種情況下,調(diào)節(jié)活塞和調(diào)節(jié)缸體可以由第一電控制器、至少一個致動器、至少一個壓力傳感器等代替。在這種情況下,壓力傳感器可以監(jiān)測液壓馬達(dá)(或泵)中(或外)的流體壓力,并且第一電控制器可以根據(jù)這種流體壓力控制致動器并且移動外凸輪環(huán),從而改變液壓泵(或馬達(dá))的驅(qū)動容積,改變液壓泵(或馬達(dá))的排放量,并相應(yīng)地改變傳動比。因為不再需要調(diào)節(jié)活塞和缸體,所以這種控制器單元也可能不需要閥殼體。
在另一種情況下,控制器單元可以包括可操縱外凸輪環(huán)的定位的第二電控制器,例如,基于液壓馬達(dá)(或泵)中(或外)的流體壓力、直接基于施加在液壓馬達(dá)上的外部機械載荷,或基于道路的斜率等進(jìn)行操縱。該結(jié)構(gòu)可能需要控制器單元進(jìn)一步包括各種電部件、導(dǎo)線等。然而,由于第二電控制器確定外凸輪環(huán)的確切位置、液壓泵(或馬達(dá))的驅(qū)動容積和排放量,所以這種結(jié)構(gòu)可以提供避免如上所述的許多機械部件或元件的使用的益處,其中這種被避免部件的示例可以包括復(fù)位彈簧、輕量彈簧、輕量活塞等。
再次強調(diào),在本公開中說明的各種hat基于載荷同步、壓力同步和移動同步中的至少一個來操作。應(yīng)當(dāng)理解,這些同步可以通過許多不同的機械結(jié)構(gòu)來實現(xiàn),并且上述同步中的至少一個可以通過使用各種電傳感器、電致動器和可操縱這些電傳感器或致動器的電控制器來實現(xiàn)。因此,應(yīng)當(dāng)理解,控制器單元的各種部件和元件的機械和電對應(yīng)物或等同物可以用于替代各種hat的這種單元的至少一個單元或至少一個部件,其中這些對應(yīng)物或等同物的細(xì)節(jié)通常是液壓泵和設(shè)備、液壓系統(tǒng)的電控制等領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的設(shè)計選擇或選取的事情。
如上所述,響應(yīng)于外部機械載荷(例如,用戶騎乘hat自行車時的路況)或響應(yīng)于這種機械載荷的變化的壓力同步可以通過液壓泵單元和液壓馬達(dá)單元之間的不可壓縮且加壓的流體來實現(xiàn),并且因此,這種壓力同步的響應(yīng)時間相當(dāng)短。結(jié)果,本公開的這種hat自行車采用的各種hat可以執(zhí)行自動變速,同時響應(yīng)于外部機械載荷或這種機械載荷的變化,通過所述壓力同步,(幾乎)實時地提供無級變速傳動比。
然而,由于這種壓力同步的響應(yīng)時間可能會降低,所以hat可以響應(yīng)于機械載荷(例如,騎行的機械阻力)并且可以(幾乎)實時地改變傳動比。因此,用戶可能會因傳動比的這種太頻繁的變化而感到不適或煩惱。為了克服或至少最小化這種不舒服的體驗,hat自行車及其hat可能會通過例如抑制這種響應(yīng)或者換句話說延遲與這種壓力同步相關(guān)的流體流動并降低自動變速的速度或靈敏度,而延長這樣的響應(yīng)時間,并且因此可以操縱自動變速的時間選擇或者可以降低這種自動變速的程度。例如,hat可以操縱控制器單元的至少一個管的橫截面積、長度或液壓阻力。在另一示例中,hat可以安裝至少一個閥,以便延遲流體流動,從而減少這種自動變速的響應(yīng)時間或延遲自動變速。作為替代,hat可以包括至少一個阻尼器或至少一個彈性腔(windkessel)并操縱流體壓力的變化。結(jié)果,用戶可能能夠操縱這種自動變速的時間選擇或程度。
如上所述,液壓泵(或馬達(dá))的驅(qū)動軸可以以各種方式直接或間接地與前輪(或后輪)的旋轉(zhuǎn)軸或踏板的踏板軸機械地聯(lián)接。在一個示例中,hat可以包括用于這種機械聯(lián)接的現(xiàn)有技術(shù)的鏈條、鏈輪、輔助齒輪或輔助齒輪組件。在另一示例中,hat可以包括能夠傳遞這種動力的至少一個帶。此外,在制造商認(rèn)為適用時,hat可以使用上述鏈條、鏈輪、齒輪或齒輪組件中的至少兩個。
在本公開中示例的各種hat可以并入用于兒童、用于青少年、用于成年人或用于老年人的現(xiàn)有技術(shù)自行車中,并且可以轉(zhuǎn)換成為用于兒童、用于青少年、用于成年人或用于老年人的hat自行車,其中每個這樣的hat自行車對應(yīng)于上文提供的各種hat自行車。
本公開的各種hat自行車可用于各種目的,這些目的可以與各種常規(guī)非hat自行車的那些目的相同或類似。因此,hat自行車可以用于改善用戶的身體狀況、用于競賽、用于運送貨物、用于通勤等,其中這些hat自行車可以采用可提供適當(dāng)范圍的傳動比的各種hat。這樣的hat自行車也可以使用調(diào)節(jié)開關(guān)、調(diào)節(jié)閥、主控制閥彈簧、輕量活塞、復(fù)位活塞或輕量彈簧,每個均可適合用戶的目的。結(jié)果,制造商可以制造和銷售各種hat自行車,每個hat自行車被專門調(diào)整和設(shè)計用于改善用戶的身體狀況、用于競賽、用于運送貨物或用于通勤。作為替代,制造商可以制造和銷售可以由用戶進(jìn)行調(diào)整或修改的通用hat自行車,使得例如,[1]基于騎乘hat自行車的目的,用戶可以替換調(diào)節(jié)開關(guān)或閥、主控制閥彈簧、輕量活塞或彈簧、復(fù)位活塞或彈簧,或控制器單元的另一部件,[2]用戶可以基于這樣的目的從多個設(shè)置中選擇某個設(shè)置,其中hat自行車或其hat可以改變或以其它方式操縱其各種單元、馬達(dá)、泵或部件中的至少一個的結(jié)構(gòu)或操作特征,[3]用戶可以選擇手動驅(qū)動模式或電動驅(qū)動模式等中的一種。
雖然在本公開中沒有公開,本公開的各種hat自行車還可以通過將hat自行車的各種單元、泵、馬達(dá)或部件并入現(xiàn)有技術(shù)的非hat自行車中來制造。為此,hat自行車的這些單元、泵、馬達(dá)或部件可以被制造成與非hat自行車的現(xiàn)有技術(shù)部件一起操作。此外,hat自行車可以包括現(xiàn)有技術(shù)的非hat自行車的各種部件,例如手柄桿、把手、座椅、懸架、減震器、防塵罩、機械制動器、制動桿、支撐件、前燈、后燈、前輪架、后輪架、反光鏡等。
前述內(nèi)容提供了各種hat(即“液壓自動變速器”)和各種hat自行車(即“液壓自動變速自行車”)的各種示例性方面、它們的示例性實施例和詳細(xì)示例,每個hat自行車在其中并入至少一個這樣的hat。應(yīng)當(dāng)理解,前述內(nèi)容僅僅是示例性的,并不意味著限制本公開的各種hat和各種hat自行車的范圍,并且前述內(nèi)容不用于限制所附權(quán)利要求的范圍。
附圖標(biāo)記列表:
10液壓自動變速器20液壓泵單元
21液壓泵22外凸輪環(huán)
23轉(zhuǎn)子24葉片
25驅(qū)動軸30控制器單元
30a控制器單元30b控制器單元
40流動方向控制器50排放量控制器
60換檔調(diào)節(jié)器70主體
70a、70b、70c、70d車架71前輪
72后輪73鏈條
75后輪的旋轉(zhuǎn)軸77踏板軸
78踏板79座椅
90液壓馬達(dá)單元95液壓馬達(dá)單元的驅(qū)動軸
100hat自行車125流體箱
134流體入口135流體出口
310調(diào)節(jié)開關(guān)320導(dǎo)線
410調(diào)節(jié)閥420調(diào)節(jié)殼體
430調(diào)節(jié)活塞440調(diào)節(jié)缸體
510主控制閥511外管
512內(nèi)管520閥殼體
530主控制閥彈簧540外凸輪環(huán)閥
542閥桿543中心軸
610輕量活塞611輕量電動馬達(dá)
612控制器613車輪壓力傳感器
614車輪旋轉(zhuǎn)傳感器615電動馬達(dá)
620復(fù)位活塞621復(fù)位彈簧
622輕量彈簧